Deneysel İnsan Pnömokok Taşıma
February 15th, 2013
Deneysel insan pnömokok taşıma taşıma doğal bir modeli ve aşı geliştirme kullanım için potansiyel model sunmaktadır. Bu teknik çok değerli ama karmaşık ve bir insan bir patojen getirerek klinik risklidir. Biz ayrıntılı bir protokol geliştirmiştir.
Bu prosedürün amacı, deneysel insan pnömokok taşıyıcılığını sağlamaktır. Bu, önce inokülumdaki bakterilerin seyreltilmesi ve miktarının ölçülmesiyle gerçekleştirilir. İkinci adımda, gönüllü intranazal olarak streptococcus pneumoniae ile aşılanır.
Daha sonra, gönüllü aşılamadan sonraki iki, yedi ve 14. günlerde burun yıkaması yapar. Son olarak, gönüllünün aşılanmış okkusu taşıyıp taşımadığını belirlemek için klasik mikrobiyoloji kullanılır. Sonuç olarak, bu güvenli ve tekrarlanabilir yöntem kullanılarak deneysel insan pnömokok taşıyıcılığı elde edilebilir.
Bu tekniğin mevcut murin taşıma modellerine göre en büyük avantajı, bu tekniğin insan pnömokoklarının doğal konakçısında bir taşıma modeli sunmasıdır. Ayrıca, bu yöntem, korumanın immünolojik bağıntıları nelerdir gibi pnömokok alanındaki temel soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Taşıyıcılığın bağışıklama etkisi nedir ve konak baskısının nazofaringeal nişteki patojen üzerindeki etkisi nedir?
Bu tekniğin uygulamaları, yeni pnömokok aşılarının seçilmesi için bir yöntem olarak kullanılmasını içerir. Taşımanın önlenmesini aşı kaynaklı bağışıklığın bir vekili olarak kullanmayı planlıyoruz. Klinik tekniği göstermek için Rahibe Angie Wright ve sorumlu hemşire David Shaw olacak.
Planlanan gönüllü aşılama randevusundan 30 dakika önce, eksi 80 santigrat derece dondurucudan alınan bir aşı stok tüpü aracılığıyla. Daha sonra tho inokulumu bir mikro santrifüjde 17.000 kez üç dakika boyunca döndürün. G, tüp dönerken, bazı kan agar plakalarını 37 santigrat derecelik bir inkübatörde ısıtın.
Daha sonra et suyunu santrifüj aşısından çıkarın ve peleti bir mililitre tuzlu su içinde yıkayın. Santrifüjleme ve yıkama adımını tekrarlayın. İstenen aşı konsantrasyonu için bir seyreltme seti gerçekleştirin ve ardından aşıdaki bakteri miktarını mil ve misra benzeri bir yöntemle ölçün.
Büyüyen koloniler ertesi gün görünür hale gelecektir. Aşıyı, yarı yaslanmış bir pozisyonda rahatça oturması gereken gönüllüye götürün. Daha sonra bir P 200 perpe ve steril filtre uçları kullanın.
100 mikrolitre aşıyı perpe ucuna çekin ve ucu burun boşluğunun hemen içine yerleştirin. Dairesel bir hareketle aşıyı burun mukozasına yavaşça boşaltın. Pipet ucunu çok geriye koymayın, aksi takdirde aşı boğazdan aşağı akar.
Bakterilerin kan dolaşımına girmesini önlemek için diğer naris için aşılamayı tekrarlayın. Pipet ile mukozayı bozmamaya dikkat edin. Daha sonra, bakterilerin mukoza boyunca dağılmasına izin vermek için gönüllünün 10 dakika boyunca yarı yaslanmış pozisyonda kalmasını sağlayın.
Aşıyı gönüllülere uyguladıktan sonra, bakteri miktar tayinini laboratuvarda tekrarlayın. Daha sonra tüpü tarih ve aşı dozu ile etiketleyin ve aşıyı eksi 80 santigrat derecede saklayın. Burun yıkamaya başlamadan önce, gönüllünün başı dikeyden 30 derece geriye eğik olacak şekilde rahatça oturmasını sağlayın.
Daha sonra gönüllünün derin bir nefes almasını ve dilini ağzın çatısına doğru yukarı ve geriye doğru itmesini sağlayın. Bu pozisyona ulaşıldığında gönüllü sinyalini alın. Şimdi burun boşluğunu dört kez 20 mililitre salin ile yıkayın ve bir seferde beş mililitre salini ön burun boşluğuna boşaltın.
Gönüllünün hemen öne eğilmesini ve sıvıyı dışarı atmak için burundan hızla bir folyo kaseye nefes vermesini sağlayın Her beş mililitre tuzlu su yıkamasından sonra. Burun boşluğunu dört adet 20 mililitre ile yıkadıktan sonra, toplanan tüm örnekleri bir santrifüj tüpünde bir araya getirin. Şimdi gönüllü nazal yıkama örneklerini 3, 345 kez G'de 10 dakika
santrifüjleyin.Peletin içine 100 mikrolitre STGG ortamı ekleyin ve iyice karıştırın ve ardından tüpteki toplam hacmi belirleyin. Bir sonraki plaka, yeniden süspanse edilmiş peletin 20 mikrolitrelik bir damlası, gentamisin içeren bir kan agar plakasına damlatın ve tüm plakayı çizin. Burun yıkama aşılama sonrası ise, yeniden askıya alınmış peleti içeren 10 mikrolitre STGG kullanın.
Miles ve Misra yöntemiyle bakteri tayini için, nazal yıkama tüpüne 800 mikrolitre daha STGG ekleyin ve iyice karıştırın. Daha sonra 25 mikrolitre STGG bakteri hücresi solüsyonunu başka bir kan agar plakasına ve 25 mikrolitreyi bir çikolata agar plakasına yerleştirin ve her iki plakanın tamamını çizin. Daha sonra kalan bakterileri eksi 80 santigrat derecede iki kriyo şişesinde dondurun.
37 santigrat derece plakaları gece boyunca% 5 karbondioksit içinde inkübe edin. Ertesi gün, pnömokok ve diğer potansiyel solunum yolu patojenleri için plakaları inceleyin. Nazal yıkamalarla aşılanmış kanlı agar plakalarının okunması zor olabilir.
Bu görüntü, pnömokokların açıkça görülebildiği okunması kolay bir plaka örneğini göstermektedir. Bununla birlikte, bu plaka, her randevuda pnömokokların mevcut olup olmadığını belirlemeyi zorlaştıran birçok kokolonize flora içerir. Gönüllülerden, varsa herhangi bir üst solunum yolu semptomunu tanımlamaları istendi ve taşıyıcılar ile taşıyıcı olmayanlar arasındaki karşılaştırma vurgulandı.
Yakın zamanda pnömokok ile aşılanan 145 kişiden 28'i bu tabloda özetlenen semptomlardan şikayet etti. Bu gönüllülerin sekizi taşıyıcıydı, 20'si değildi. Tüm şikayetler dış güvenlik Komitesi tarafından incelendi ve tam soruşturmaların ardından yapıldı.
Pnömokok hastalığına hiçbir semptom atfedilmedi. En sık görülen semptomlar boğaz ağrısı, burun tıkanıklığı ve grip benzeri hastalıktı. Bu prosedürü denerken, özellikle gönüllülerin güvenliği için yöntemin her adımını kapsayan çok kapsamlı bir güvenlik planına sahip olmak önemlidir.
Bu videoyu izledikten sonra, deneysel insan pnömokok taşıyıcılığının nasıl kurulacağını iyi anlamalı ve bir burun yıkama kullanarak taşıyıcılığı nasıl tespit etmelisiniz.
Genel Bakış
Bu makale, aşı geliştirme için değerli bir model olan deneysel insan pnömokok taşıyıcılığının kurulması için ayrıntılı bir protokol sunmaktadır. Yöntem, Streptococcus pneumoniae'nin intranazal inokülasyonunu ve ardından nazal yıkamalarla izlemeyi içerir.
Çalışmanın Temel Bileşenleri
Bilim Alanı
- Mikrobiyoloji
- İmmünoloji
- Aşı Geliştirme
Arka Plan
- Deneysel insan pnömokok taşıyıcılığı, pnömokok enfeksiyonlarını incelemek için doğal bir model olarak hizmet eder.
- Bu teknik, bir patojeni insanlara tanıtarak klinik riskler taşır.
- Patojeni doğal konağında inceleyerek, murine modellerden daha fazla avantaj sunar.
- Pnömokok araştırmalarındaki temel sorular bu model kullanılarak ele alınabilir.
Çalışmanın Amacı
- İnsanlarda pnömokok taşıyıcılığını indüklemeye yönelik güvenli ve tekrarlanabilir bir yöntem kurmak.
- Koruyucu immünolojik korelasyonları ve taşıyıcılığın konak üzerindeki etkilerini araştırmak.
- Yeni pnömokok aşılarının seçimini kolaylaştırmak.
Kullanılan Yöntemler
- Dilüsyon ve kantifikasyon yoluyla bakteriyel inokulumun hazırlanması.
- Gönüllülere Streptococcus pneumoniae'nin intranazal inokülasyonu.
- Taşıyıcılığı izlemek için belirli aralıklarla yapılan nazal yıkamalar.
- İnoküle edilen bakterilerin varlığını doğrulamak için mikrobiyolojik analiz.
Ana Sonuçlar
- Gönüllülerde pnömokok taşıyıcılığının başarılı bir şekilde kurulması.
- İzleme, bazı gönüllülerde ortak üst solunum yolu semptomlarını ortaya çıkardı.
- Kapsamlı bir araştırma sonucunda hiçbir semptom pnömokok hastalığına bağlanmadı.
- Tüm prosedür boyunca güvenlik protokollerine vurgu yapıldı.
Sonuçlar
- Yöntem, insanlarda pnömokok taşıyıcılığını incelemek için güvenilir bir model sağlar.
- Pnömokok bağışıklığı ile ilgili kritik sorulara yanıt verilmesine yardımcı olabilir.
- Gelecekteki uygulamalar, taşıyıcılığı önlemeye dayalı yeni aşıları değerlendirmeyi içerir.
Sıkça Sorulan Sorular
Executive Industry Relevance
Establishing experimental human pneumococcal carriage provides a natural host model to evaluate vaccine candidates by measuring prevention of colonization as a surrogate for protective immunity. This approach supports early de-risking of novel pneumococcal vaccines by linking immunological responses to carriage blockade in humans, informing go/no-go decisions before costly efficacy trials. The model enables mechanistic insight into host-pathogen interactions in the nasopharyngeal niche, enhancing predictive confidence in translational outcomes.
Strategic Applications in Biopharma R&D
Early Discovery & Target Validation
- Scientific Value: Interrogates therapeutic hypotheses by assessing whether vaccine-induced immunity prevents pneumococcal colonization in humans.
- Operational Value: Enables functional validation of antigen targets through direct measurement of carriage reduction post-immunization.
- Predictive Value: Supports portfolio triage by identifying candidates that demonstrate biological activity in the relevant human niche.
Screening & Assay Development
- Scientific Value: Prepares standardized, reproducible human-derived samples for downstream immunological and microbiological assays.
- Operational Value: Establishes quantitative carriage detection via nasal wash and culture-based methods, enabling consistent readouts across studies.
- Platform Readiness: Facilitates assay standardization and scalability for evaluating multiple vaccine candidates under controlled conditions.
Translational & Preclinical Research
- Translational Continuity: Bridges preclinical findings to human relevance by testing vaccine effects in the natural host of S. pneumoniae.
- Mechanistic De-risking: Clarifies immunological correlates of protection and the impact of host pressure on pathogen dynamics in the nasopharynx.
- Risk-Adjusted Advancement: Informs decisions on vaccine progression based on carriage prevention efficacy and safety monitoring.
Pipeline & Workflow Integration
The EHPC model fits within the discovery continuum from target validation through lead identification to preclinical support, offering a human-relevant checkpoint prior to large-scale field trials.
- Discovery Biology: Supports hypothesis testing on vaccine-induced immunity and its effect on pneumococcal colonization in the human nasopharynx.
- Screening: Delivers assay-ready biological samples with standardized inoculation and wash protocols for reproducible carriage detection.
- Analytics: Enables quantitative microbiological readouts (CFU/mL) from nasal washes to compare vaccine and control groups.
- Translational Research: Connects immunological findings to preclinical models by validating mechanisms of carriage inhibition in humans.
- Enterprise Reuse: Serves as a reusable platform for iterative evaluation of vaccine candidates across serotypes and formulations.
Operational & Enterprise Impact
- Scientific Value: Provides predictive confidence in vaccine efficacy by demonstrating prevention of carriage in the natural human host.
- Operational Value: Ensures reproducibility through standardized inoculum preparation, volunteer monitoring, and nasal wash sampling.
- Strategic Value: Improves go/no-go decisions by reducing biological uncertainty in early vaccine evaluation.
- Portfolio Impact: Enables risk-adjusted prioritization of candidates based on human carriage prevention data.
Implementation Considerations
- Requires expertise in clinical volunteer management, microbiological techniques, and biosafety protocols.
- Dependent on controlled laboratory infrastructure for bacterial quantification, anaerobic culture, and sample storage at −80°C.
- Necessitates cross-team standardization between clinical, microbiological, and immunological units for consistent sample handling.
- Involves adaptation considerations when assessing different pneumococcal serotypes or vaccine-induced immune responses.
- Involves practical limitations including volunteer recruitment complexity, symptom monitoring burden, and carriage detection sensitivity thresholds.
