È un piacere essere qui
ad Edimburgo, in Scozia,
il luogo di nascita dell'ago e della siringa.
A poco più di un chilometro da qui, in questa direzione,
nel 1853 uno scozzese
presentò il suo primo brevetto su ago e siringa.
Il suo nome era Alexander Wood,
ed era al Royal College di medicina.
Questo è il brevetto.
Quello che mi stupisce quando lo guardo, persino oggi,
è il fatto che si presenta praticamente identico
all'ago che utilizziamo oggi
Eppure ha 160 anni.
Rivolgiamoci al campo dei vaccini.
Molti vaccini vengono inoculati
con ago e siringa, questa tecnologia vecchia di 160 anni.
A onor del vero, a vari livelli,
i vaccini sono una tecnologia di successo.
Dopo l'acqua potabile e l'igiene,
i vaccini sono la tecnologia che ha incrementato
di più la nostra aspettativa di vita.
È un primato difficile da battere.
Però come ogni altra tecnologia,
i vaccini hanno i loro limiti
e l'ago e la siringa
hanno un ruolo chiave nella storia
di questa vecchia tecnologia.
Partiamo dall'ovvio:
a molti di noi non piacciono l'ago e la siringa.
Condivido questo punto di vista.
Tuttavia, il 20 per cento della popolazione
ha la fobia degli aghi.
È molto di un'avversione degli aghi;
consiste nell'evitare attivamente di farsi vaccinare
a causa della fobia degli aghi.
Questo è un problema per il lancio dei vaccini.
Correlato a questo c'è un altro problema importante,
ossia le lesioni causate dall'inserimento dell'ago.
L'Organizzazione Mondiale della Sanità ha rapporti
che parlano di circa 1,3 milioni di morti l'anno
a causa di contaminazioni incrociate
dovute a lesioni causate dall'inserimento dell'ago.
Queste che capitano sono morti premature.
Queste sono due informazioni che probabilmente avete già sentito,
tuttavia ci sono altri due limiti
di cui probabilmente non avete mai sentito parlare.
Il primo è che potrebbe ostacolare
la prossima generazione di vaccini
in termini di risposta immunitaria.
Il secondo è che potrebbe essere causa
del problema della catena del freddo, di cui vi racconterò.
Sto per illustrarvi alcuni lavori
che io e il mio gruppo stiamo effettuando in Australia
presso l'università del Queensland
su una tecnologia nata per contrastare questi quattro problemi.
Questa tecnologia si chiama Nanopatch.
Questo è un campione del Nanopatch.
A occhio nudo
sembra semplicemente un quadrato
più piccolo di un francobollo,
ma sotto un microscopio
quello che vedete sono migliaia di sottili protuberanze
invisibili all'occhio umano.
Ci sono circa 4000 protuberanze
su questo quadrato in particolare, rispetto all'ago.
Ho progettato queste protuberanze
perché avessero un ruolo chiave, cioè lavorare con il sistema immunitario della pelle.
È una funzione davvero importante
legata al Nanopatch.
Produciamo il Nanopatch
con una tecnica
chiamata incisione profonda con ioni reattivi.
Abbiamo preso in prestito questa particolare tecnica
dall'industria dei semiconduttori,
pertanto è a basso costo
e può essere riprodotta su vasta scala.
Rivestiamo a secco le protuberanze del Nanopatch con il vaccino
e lo applichiamo alla pelle.
Il modo più semplice per applicarlo
è utilizzando il dito,
ma il nostro dito ha alcune limitazioni,
così abbiamo escogitato un applicatore.
È un dispositivo molto semplice,
che si potrebbe chiamare "dito sofisticato".
È un dispositivo azionato a molla.
Ecco quello che facciamo quando applichiamo il Nanopatch alla pelle --
(Clicca) --
immediatamente accadono alcune cose .
In primo luogo, le protuberanze sul Nanopatch
fanno breccia attraverso lo strato esterno duro della pelle
e rilasciano il vaccino piuttosto rapidamente,
in effetti in meno di un minuto.
Quindi possiamo rimuovere il Nanopatch
e gettarlo.
Per la verità possiamo riutilizzare l'applicatore.
Questo vi dà un'idea del Nanopatch,
e si possono vedere immediatamente alcuni vantaggi fondamentali.
Abbiamo detto che è privo di ago,
queste sono protuberanze che non potete nemmeno vedere,
ovviamente aggiriamo
il problema della fobia dell'ago.
Facciamo un passo indietro e pensiamo
a questi due ulteriori vantaggi veramente importanti:
il primo è una migliore risposta immunitaria dovuta al tipo di inoculazione,
il secondo è l'eliminazione della catena del freddo.
Cominciamo con il primo, l'idea di immunogenicità.
È piuttosto difficile da capire,
ma cercherò di spiegarlo in termini semplici.
Faccio un passo indietro per spiegarvi
in modo semplice come funzionano i vaccini.
I vaccini lavorano introducendo nel nostro corpo
una cosa chiamata antigene
che è una forma sicura di germe.
Quel germe sicuro, quell'antigene,
imbroglia il nostro corpo spingendolo ad un risposta immunitaria,
che gli insegnerà a ricordare come affrontare gli intrusi.
Quando arriva il vero intruso
il corpo prepara rapidamente una risposta immunitaria
che affrontare quel vaccino
e neutralizzare l'infezione.
Quello lo fa bene.
Oggi come oggi, la maggior parte dei vaccini
viene inoculato in questo modo, con l'ago e la siringa,
con questa vecchia tecnologia e l'ago.
Tuttavia si potrebbe sostenere che l'ago frena la nostra risposta immunitaria;
manca il nostro punto debole immune sulla pelle.
Per descrivere questa idea,
dobbiamo fare un viaggio attraverso la pelle,
a partire da una di quelle protuberanze
e applicando il Nanopatch alla pelle.
Vediamo questi dati.
Questi sono dati reali.
Quella che vediamo lì è una protuberanza
dal Nanopatch che è stato applicato sulla pelle
e quei colori sono i diversi strati della pelle.
Per darvi un'idea della scala,
se l'ago fosse mostrato qui, sarebbe troppo grande.
Sarebbe 10 volte più grande
rispetto alla dimensione di quello schermo, e andrebbe 10 volte più in profondità
È completamente fuori dalla griglia.
Si può vedere immediatamente che abbiamo quelle protuberanze nella pelle.
Quello strato rosso è uno strato esterno duro di pelle morta,
ma lo strato marrone e lo strato magenta
sono pieni zeppi di cellule immunitarie.
Ad esempio, nello strato marrone
c'è un certo tipo di cellule chiamate cellule di Langerhans,
ogni millimetro quadrato del nostro corpo
è pieno zeppo di quelle cellule di Langerhans,
queste cellule immunitarie e qui ne vengono mostrate altre
che non sono state colorate in questa immagine.
Tuttavia potete immediatamente vedere che il Nanopatch
riesce a penetrare.
Abbiamo preso di mira migliaia e migliaia di queste cellule particolari
in uno spazio ampio quanto un capello
sulla superficie della pelle.
Come il tipo che ha inventato questa cosa e l'ha progettata per fare questo,
lo trovo emozionante. Ma allora?
Cosa succede se miravamo alle cellule?
Cosa significa nel mondo dei vaccini?
Il mondo dei vaccini sta migliorando.
Sta diventando più sistematico.
Tuttavia, ancora non si sa davvero
se un vaccino funzionerà
finché non ci si rimbocca le maniche,
si vaccini e si aspetta.
Ancora oggi è un gioco d'azzardo.
Così, abbiamo dovuto fare quella scommessa.
Abbiamo ottenuto un vaccino influenzale,
l'abbiamo applicato ai nostri Nanopatch,
abbiamo applicato i Nanopatch alla pelle
e abbiamo aspettato...
questo è nell'animale dal vivo.
Abbiamo aspettato un mese,
e questo è quello che abbiamo scoperto.
Questa è una diapositiva con i dati delle risposte immunitarie
che abbiamo generato con un Nanopatch
confrontati con quelli ottenuti con ago e siringa in muscolo.
Così nell'asse orizzontale abbiamo la dose indicata in nanogrammi.
Sull'asse verticale abbiamo la risposta immunitaria generata,
la linea tratteggiata indica la soglia di protezione.
Se siamo sopra quella linea è considerato protettivo;
se siamo sotto quella linea non lo è.
La linea rossa è per lo più al di sotto di quella curva
e infatti c'è solo un punto raggiunto con l'ago che è protettivo,
cioè con una dose elevata di 6000 nanogrammi.
Tuttavia notiamo subito una curva nettamente diversa
con la linea blu.
Questo è ciò che è stato realizzato con il Nanopatch;
la dose erogata del Nanopatch
è una curva di immunogenicità completamente diversa.
Cioè un'opportunità completamente nuova.
Improvvisamente abbiamo una nuova leva
nel mondo dei vaccini.
Possiamo indirizzarla
dove possiamo prendere un vaccino che funziona, ma che è troppo costoso
ottenendo la protezione
con un centesimo della dose rispetto all'ago.
Improvvisamente si può portare a 10 centesimi un vaccino che costava 10 dollari,
ed è particolarmente importante nei paesi in via di sviluppo.
C'è anche un altro punto di vista:
si possono prendere vaccini che attualmente non funzionano
e portarli sopra quella linea
e farli diventare protettivi.
Sicuramente nel mondo dei vaccini
questo può essere importante.
Prendiamo in considerazione i grandi tre:
HIV, malaria, tubercolosi.
Sono responsabili di circa sette milioni di morti l'anno,
e non non c'è alcun metodo di vaccinazione adeguato per nessuna di queste.
Quindi potenzialmente, con questa nuova leva che abbiamo con il Nanopatch,
possiamo contribuire a realizzare questo obiettivo.
Possiamo spingere quella leva per portare i potenziali vaccini sopra la linea.
Ora, naturalmente, abbiamo lavorato all'interno del mio laboratorio
con molti altri vaccini che hanno raggiunto
reazioni simili e curve simili a questa,
quella che abbiamo ottenuto con l'influenza.
Vorrei passare ora a parlare
di un'altra lacuna chiave dei vaccini di oggi
e cioè la necessità di mantenere la catena del freddo.
Come suggerisce il nome - la catena del freddo -
uno dei requisiti è quello di mantenere un vaccino fin dalla produzione
e per tutta la strada, fino a quando il vaccino viene inoculato,
al freddo.
Questo presenta alcune sfide logistiche
ma ci sono modi per farlo.
Questo è un esempio un po' estremo,
ma aiuta a illustrare le sfide logistiche,
in particolare in situazioni di carenza di risorse,
di ciò che è necessario per mantenere i vaccini
refrigerati e mantenere la catena del freddo.
Se il vaccino è troppo caldo può degenerare,
ma è interessante notare che può essere troppo freddo
e il vaccino può ugualmente degenerare.
La posta in gioco è molto alta.
L'Organizzazione Mondiale della Sanità stima che in Africa,
fino alla metà dei vaccini utilizzati
siano da considerarsi non funzionanti correttamente,
perché ad un certo punto la catena del freddo è decaduta.
Quindi è un grosso problema, ed è legato all'ago e siringa
perché il vaccino è in forma liquida e in quanto tale ha bisogno di refrigerazione.
Un attributo chiave del nostro Nanopatch
è che il vaccino è asciutto,
e in quanto asciutto non ha bisogno di refrigerazione.
All'interno del mio laboratorio abbiamo dimostrato che possiamo mantenere
il vaccino conservato a 23 gradi Celsius
per più di un anno senza alcuna perdita di attività.
Questo è un miglioramento importante.
(Applausi)
Siamo felici per questo.
Il fatto è che abbiamo verificato effettivamente
il Nanopatch all'interno di un laboratorio.
In quanto scienziato, amo questo e amo la scienza.
Tuttavia, in quanto ingegnere,
in quanto ingegnere biomedico
e anche in quanto essere umano,
non ho intenzione di ritenermi soddisfatto
fino a quando non avremo portato questa cosa fuori dal laboratorio
e l'avremo somministrato ad un ampio numero di persone
soprattutto a quelle persone che ne hanno più bisogno.
Così abbiamo cominciato questo particolare viaggio,
l'abbiamo iniziato in modo insolito.
Siamo partiti con la Papua Nuova Guinea.
Papua Nuova Guinea è un esempio di un paese in via di sviluppo.
È circa della stessa dimensione della Francia,
ma subisce le conseguenza di molte delle principali barriere
esistenti all'interno del mondo dei vaccini di oggi.
C'è la logistica:
all'interno di questo paese ci sono solo 800 frigoriferi per mantenere refrigerati di vaccini.
Molti sono vecchi, come questo a Port Moresby, molti si stanno rompendo
e molti non sono negli altopiani, dove sono necessari.
Questa è una sfida.
Inoltre, Papua Nuova Guinea ha la più alta incidenza mondiale di HPV,
il virus del papilloma umano, il cancro cervicale [fattore di rischio].
Tuttavia questo vaccino non è disponibile su larga scala
perché è troppo costoso.
Così per questi due motivi, con le caratteristiche del Nanopatch,
siamo scesi in campo e abbiamo lavorato con il Nanopatch,
l'abbiamo portato in Papua Nuova Guinea
e a breve verificheremo.
Fare questo tipo di lavoro non è facile.
È impegnativo,
ma non c'è altro al mondo che farei.
Mentre guardiamo avanti
vorrei condividere con voi un pensiero:
è il pensiero di un futuro in cui
i 17 milioni di morti l'anno
che abbiamo attualmente a causa di malattie infettive
siano una nota storica.
Una nota storica realizzata
con vaccini migliorati, radicalmente migliorati.
Oggi in piedi qui davanti a voi
nella città natale di ago e siringa,
un dispositivo che ha 160 anni,
vi presento un approccio alternativo
che potrebbe realmente aiutare a realizzarlo:
il Nanopatch con la caratteristica di essere senza ago e senza dolore,
con la capacità di eliminare la catena del freddo e migliorare l'immunogenicità.
Grazie.
(Applausi)