A tűmentes vakcina-tapasz: biztonságosabb és olcsóbb

Százhatvan évvel a fecskendőtű feltalálása után is ugyanazon technológiában érkeznek oltóanyagaink; eljött a fejlődés ideje. Az orvosbiológiai mérnök, Mark Kendall bemutatója a Nanopatchről, a négyzetcentiméternyi vakcinatapaszról szól, amely fájdalommentesen alkalmazható az emberi bőrön. Megmutatja, hogyan léphet túl egy aprócska szilikondarab a modern tű és fecskendő négy fő hiányosságán, a költségek töredékéért.

Nagyszerű érzés itt lenni,

Edinburgh-ban, Skóciában,

a tű és fecskendő szülőhazájában.

Úgy másfél kilométerre innen, errefelé,

1853-ban egy skót jegyztette be

az első tű és fecskendő szabadalmát.

Ő volt Alexander Wood,

és mindez
a Royal College of Physiciansen történt.

Ez a szabadalom.

Ami azóta sem fér a fejembe ha ránézek,

hogy szinte teljesen azonos

a ma használatban lévővel.

Mégis, 160 éves.

Térjünk át az oltóanyagok területére.

A legtöbb vakcinát fecskendővel

adjuk be, a 160 éves technológiával.

Megbízható -- számos szinten tekinthető

a vakcina sikeres technológiának.

A tiszta víz és a csatornázás után

az oltóanyagok technológiája
játszott leginkább szerepet

az élettartamunk növelésében.

Elég nehéz lenne felülmúlni.

De, mint bármely más technológia,

a védőoltásoké is mutat hiányosságokat,

és a tűk és a fecskendők

kulcsszerepet játszanak e narratívában --

a régi technológia.

Kezdjük a nyilvánvaló gondokkal:

sokan közülünk ódzkodnak
a tűktől és fecskendőktől.

Osztom a nézetüket.

Azonban a lakosság 20 százalékát

érinti az úgynevezett tűfóbia.

Ez több a tűtől való irtózásnál,

ez a védőoltások aktív elkerülése

a tűfóbia folytán.

A védőoltások bevezetése szempontjából
ez problémát jelent.

Egy másik kulcsfontosságú kérdés

a tűszúrás okozta sérülés.

A WHO adatai szerint

évente mintegy 1,3 millió haláleset

a keresztfertőzésnek köszönhető

a tűszúrásos sérülésekből.

Ezek mind korai halálozások.

Talán már maguk is hallottak
e két jelenségről,

de van két további hiányossága

a fecskendőtűknek,
amikről talán kevéssé értesültek.

Az egyik, hogy hátráltathatják

a következő generációs vakcinákat

az immunválasz szempontjából.

A második pedig, hogy ezek felelősek

a hűtőlánc problémájáért,
amire még visszatérek.

Egy fejlesztésről fogok beszélni,

amit a csapatommal
Ausztráliában végzünk,

a University of Queenslanden:

egy technológiát terveztünk
e négy problémákör kezelésére.

A technológia neve Nanopatch.

Ez a Nanopatch egy példánya.

Szabad szemmel

csupán egy négyzet,

kisebb, mint egy postai bélyeg,

de mikroszkóp alatt

ezer apró kiszögellés jelenik meg,

amelyek az emberi szem
számára láthatatlanok.

Mintegy 4000 kiálló hegyecske,

ezen az egyetlen négyzeten,
a tűvel összevetve.

Arra terveztem ezeket a hegyecskéket,

hogy betöltsenek egy kulcsszerepet:

működjenek együtt a bőr immunrendszerével.

Ez tehát egy nagyon fontos funkció

a Nanopatchbe iktatva.

A Nanopatch egy olyan

technikával készül,

amit mély reaktív ionmarásnak hívunk.

Ezt a bizonyos technikát
a félvezető iparból kölcsönöztük,

ezért az alacsony ára,

és lehetséges a tömeggyártás.

Poralapú oltóanyaggal vonjuk be
a Nanopatch kiszögelléseit,

és a bőrre visszük fel.

Az alkalmazás legegyszerűbb módja

az ujjaink használata,

bár ennek vannak bizonyos korlátai,

így kifejlesztettünk egy applikátort.

Nagyon egyszerű eszköz,

nevezhetnénk egy szofisztikált ujjnak is.

Rugós működtetésű.

A Nanopatch felvitele a bőrre így néz ki.

(Klikk)

Azonnal történik néhány dolog.

Először is a Nanopatch hegyecskéi

áttörnek a kemény külső rétegen,

és nagyon gyorsan
felszabadul az oltóanyag,

kevesebb mint egy perc alatt.

Majd eltávolítjuk a Nanopatchet,

és kidobjuk.

Magát az applikátort
pedig ismét felhasználhatjuk.

Ez lenne a Nanopatch ötlete,

és azonnal láthatjuk
néhány fontos előnyét.

Már beszéltünk róla, hogy tűmentes --

ezekkel a szemmel
láthatatlan hegyecskéivel --

és, persze, megkerültük egyúttal

a tűfóbia kérdését is.

Gondoljunk az említett problémákra,

és velük két másik fontos előnyre:

Az egyik az alkalmazásával kapott
jobb immunválasz,

és a második,
hogy megszabadultunk a hűtőlánctól.

Tehát kezdjük az elsővel,
az immunogenitással.

Egy kicsit bonyolult probléma,

de megkísérlem leegyszerűsíteni.

Visszalépnék egyet, hogy elmagyarázzam

a védőoltások működését,
egy egyszerűbb módon.

A vakcinák működésének lényege,
hogy a testünkbe

juttatnak egy úgynevezett antigént,

ami egy kórokozó formája.

Ez a biztonságos kórokozó, az antigén,

ráveszi a testünket,
hogy felállítson egy immunválaszt,

amivel az megtanulja és emlékezhet,
hogyan reagáljon a behatolókra.

Amikor a valódi ellenség megjelenik,
a szervezet

gyorsan csatolja az immunválaszt

-- a vakcinának köszönhetően --

és semlegesíti a fertőzést.

Ilyen, amikor jól működik.

Mindezt napjainkban
tűvel és fecskendővel

végezzük,
ahogyan a legtöbb vakcina érkezik,

tehát a régi technológiával.

De érvelhetünk, hogy maga a tű
visszafogja immunválaszainkat,

elvétvén ideális immunpontjainkat,
a bőrünkben.

A gondolat felvázolásához

tegyünk egy utazást a bőrön keresztül

a hegyecskék egyikéből kiindulva,

és helyezzük a Nanopatch-et a bőrre.

A következő adatokat kapjuk.

Ezek valódi adatok:

ez a valami, amit itt látunk,
a hegyecskék egyike

a Nanopatchből, amit a bőrre helyeztünk,

és azok a színek jelzik a rétegeket.

A méretek szemléltetésére:

a fecskendőtű túl nagy lenne,

hogy itt ábrázoljuk.

Tízszerese lenne a képernyőnknek,
tízszer mélyebbre szúrna.

Nem férne el.

Azonnal láthatják a hegyecskéket a bőrben.

Ez a piros réteg
az elhalt hám kemény, külső rétege,

de a barna réteg és a magenta

immunsejtekkel teli.

Például a barna rétegben

találhatóak az úgynevezett
Langerhans-sejtek:

testünk minden négyzetmillimétere

e Langerhans sejtekkel teli,

ezen immunsejtekkel, és továbbiakkal,

amiket most nem jelöltünk az ábrán.

De azonnal láthatják, hogy a Nanopatch

valóban teljesíti a behatolást.

Mindezen sejtek ezreit célozzuk meg

csak egy hajszál mélységű

bőrfelületet érintve.

Én, mint az a valaki, aki feltalálta
és megtervezte ennek a működését,

izgalmasnak találom mindezt. Na és akkor?

Mi van,
ha már megcéloztuk a sejteket?

A védőoltások világában
mit is jelent mindez?

A vakcinák világa folyamatosan fejlődik.

Egyre szisztematikusabbá lesz.

Azonban mindaddig nem igazán tudhatjuk,

működik-e az oltás, amíg

fel nem tűrtük az ingujjunk

és be nem adtuk, majd vártunk.

Ez még napjainkban is hazárdjáték.

Tehát, játszanunk kellett.

Fogtunk egy influenza elleni oltást,

felvittük a Nanopatcheinkre,

majd alkalmaztuk a Nanopatcheket a bőrön,

és vártunk --

élő állatokba juttatva.

Vártunk egy hónapot,

és végül ezek derültek ki.

Ezek az adatok az immunválaszokról,

amiket egy Nanopatchcsel generáltunk,

összehasonlítva az izomba fecskendezéssel.

A vízszintes tengely
a nanogrammban meghatározott dózisé.

A függőleges tengelyen van
a rá kapott immunválasz,

és a szaggatott vonal jelzi
a védelemküszöb értékét.

Ha e vonal fölött járunk,
hatékonynak bizonyult,

ha alatta, akkor nem.

A piros vonal leginkább a határ alatt van,

és csak egy ponton
értünk el védelmet a tűvel,

mégpedig magas dózissal: 6000 nanogrammal.

De azonnal észrevehető
a határozottan eltérő görbe,

amit a kék vonallal értünk el.

Ez az, amit a Nanopatchcsel kaptunk;

a Nanopatchcsel beadott dózis

eredménye egy teljesen más
immunogenitási görbe.

Ez egy igazán új lehetőség.

Hirtelen új eszközhöz jutottunk

a vakcinák világában.

Tegyük fel, hogy van egy vakcinánk,

ami működik ugyan, de túl drága:

ám a védelmet immár

a dózis század részével szerezhetünk,
a tűhöz képest.

Ez egy vakcina árát hirtelen
10 dollárról 10 centre csökkenti,

és ez különösen fontos szempont
a fejlődő világban.

De ezen felül további előnye is van,

foghatunk olyan vakcinákat,
amelyek jelenleg nem működnek,

és átemelhetjük a vonalon,

védelmet nyújtva.

És természetesen a vakcinák világában

ez is fontos lehet.

Nézzük csak meg a nagy hármast:

HIV, malária, tuberkulózis.

Ezek felelősek körülbelül
7 millió halálesetért évente,

és nincs megfelelő
oltási módszerünk rájuk.

Potenciálisan ez az új lehetőség,
a Nanopatch az,

ami segíthet a megvalósításban.

Segítségünkre lehet
e vakcinajelöltek átemelésére a határon.

Persze a laboromban már dolgoztunk

egyéb oltóanyagokkal, amelyek hasonló

válaszeredményeket és
hasonló görbéket adnak,

mint amit az influenzával értünk el.

Szeretnék áttérni a vakcinák egy

másik kulcsfontosságú
hiányosságára napjainkban,

ez pedig a hűtőlánc fenntartásának
szükségszerűsége.

Ahogy a neve is sugallja
-- a hűtési lánc --

ez a vakcina által megkövetelt
tárolási körülmények:

a gyártás pillanatától
egészen az alkalmazás végpontjáig

hűtve kell őket tartanunk.

Ez nem kevés logisztikai kihívást jelent,

de vannak rá módszereink.

Ez egy kicsit extrém példa közülük,

de segít illusztrálni
a logisztikai kihívásokat

-- különösen a forrásszegény helyeken --

amik elkerülhetetlenek
az oltások hűtésében,

és a hűtőlánc fenntartásában.

Ha az oltás túl meleg,
az oltóanyag lebomlik,

de érdekesmód túl hideg is lehet,

amitől a vakcinánk szintén lebomlik.

A tét pedig óriási.

A WHO becslései szerint Afrikában

az oltóanyagok több mint fele

nem működik megfelelően,

mert valahol a hűtőlánc megszakadt.

Ez egy nagy probléma,
ami a fecskendők hozománya,

mert a folyékony oltóanyag az,
aminek szüksége van a hűtőláncra.

A Nanopatch egyik kulcs jellegzetessége,

hogy maga a vakcina száraz,

és szárazon nem igényel hűtést.

A laboromban bebizonyítottuk, hogy így

az oltóanyag 23 Celsius-fokon tárolva

több mint egy évig eltartható,
minden veszteség nélkül.

Ez jelentős előrelépés.

(Taps)

El vagyunk tőle ragadtatva.

Mégpedig attól,
hogy mindezt valóban bizonyítottuk

a Nanopatchcsel
laboratóriumi környezetben.

Tudósként ezt szeretem,
és magát a tudományt.

Azonban mérnökként,

orvosbiológiai mérnökként,

és egyben egy emberi lényként,

nem elégedhetek meg addig,

amíg ki nem hoztuk mindezt a laborból,

és át nem adjuk
nagy számban az embereknek,

azoknak,
akiknek leginkább szükségük van rá.

Már elindultunk ezen az úton,

és szokatlan módon
kezdtük meg ezt az utazást.

Pápua Új-Guineából indultunk.

Pápua Új-Guinea egy példája
a fejlődő világ országainak.

Nagyjából azonos méretű Franciaországgal,

de több következményének is elszenvedője

napjaink vakcinái korlátoltságának.

Itt a logisztikai gát.

Az országban csak 800 hűtőberendezés van
a vakcinák tárolására.

Sok régi, mint ez Port Moresby-ben,
több pedig le is romlott, míg sok

nem is a felvidéken van,
ahol valójában szükség lenne rájuk.

Ez egy kihívás.

Pápua Új-Guineában
a legmagasabb a HPV előfordulási aránya,

a humán papillomavírusé,
ami a méhnyakrák egyik fő rizikófaktora.

Az oltóanyag nem érhető el nagy számban,

mivel túl drága.

Ezek miatt végül,
a Nanopatch sajátosságaival

kimentünk a terepre
és dolgoztunk a Nanopatchcsel,

elvittük Pápua Új-Guineába,

és rövidesen vizsgáljuk az eredményeket.

Ezt a fajta munkát végezni nem könnyű.

Kihívás,

de nincs semmi más a világon,
amit szívesebben tennék.

A jövőre tekintve,

szeretnék megosztani egy gondolatot:

egy olyan jövő gondolatát, ahol

az évi 17 millió haláleset

a fertőző megbetegedések miatt,

már csak lábjegyzet a történelemben.

És ezt a történelmi lábjegyzetet,

a továbbfejlesztett,
radikálisan jobb védőoltásokkal értük el.

Most önök előtt állva

a fecskendőtűk szülőhelyén,

a 160 éves eszköz hazájában,

bemutatok egy alternatív megközelítést,

ami igazán segíthet,
hogy ez megtörténjen:

a Nanopatchcsel,
mert tű nélküli és fájdalommentes,

azzal, hogy megszabadulhatunk hűtőlánctól,
és javíthatjuk az immunogenitást.

Köszönöm.

(Taps)