Prezentacja: bezigłowy plaster ze szczepionką, bezpieczny i tańszy

Minęło 160 lat od wynalezienia igły i strzykawki, a my wciąż używamy ich do podawania szczepionek. Nadszedł czas na zmiany. Inżynier biomedyczny Mark Kendall prezentuje Nanopatch – kwadrat o powierzchni jednego centymetra kwadratowego, który zapewnia bezbolesne szczepienie. Usłyszymy, jak ten niewielki skrawek silikonu może przezwyciężyć cztery główne ograniczenia współczesnej igły i strzykawki, przy niewielkim nakładzie kosztów.

Miło tu być,

w Edynburgu, w Szkocji,

w miejscu narodzin igły i strzykawki.

Mniej niż 2 kilometry w tym kierunku

w 1853 pewien Szkot

złożył pierwszy patent
na igłę i strzykawkę.

Był to Alexander Wood,

a miało to miejsce
na Królewskiej Akademii Medycznej.

Tak wygląda patent.

To niesamowite,

że wygląda prawie tak samo,

jak igła używana dzisiaj.

A jednak było to 160 lat temu.

Przejdźmy do szczepionek.

Większość podawana jest

za pomocą igły i strzykawki,
czyli 160-letnim sposobem.

Szczepionki odniosły sukces

na wielu poziomach.

Po czystej wodzie i higienie

są tym, co najbardziej

wydłuża życie.

Ciężko to przebić.

Ale jak inne metody,

szczepionki mają wady,

a igła i strzykawka

jako przestarzałe rozwiązanie

są główną tego przyczyną.

Jest to oczywiste,

że większość nie lubi igieł i strzykawek.

Ze mną włącznie.

Jednak 20 procent populacji

ma lęk przed igłami.

To coś więcej niż ich nielubienie,

to aktywne unikanie szczepień

ze względu na lęk przed igłami.

Jest to problematyczne
przy wprowadzaniu szczepionek na rynek.

Kolejna ważna kwestia to urazy

spowodowane wkłuciem igły.

Według Światowej Organizacji Zdrowia

co roku przyczyną
około 1,3 miliona zgonów

jest zakażenie krzyżowe spowodowane

wkłuciem igły.

Są to zgony przedwczesne.

O tym zapewne słyszeliście,

ale są jeszcze dwie inne wady

igły i strzykawki.

Po pierwsze, mogą blokować

wprowadzenie nowych szczepionek

przez słabą reakcję immunologiczną.

Po drugie, mogą stwarzać problem

z łańcuchem chłodniczym,
o którym też opowiem.

Oto, co ja i mój zespół

tworzymy w Australii

na Uniwersytecie w Queensland,

aby rozwiązać te cztery problemy.

Nazwaliśmy to technologią Nanopatch,
czyli nano-łatki.

To egzemplarz Nanopatcha.

Gołym okiem

widać jedynie kwadrat

mniejszy od znaczka pocztowego,

ale pod mikroskopem

zobaczymy tysiące maleńkich wypustek,

niewidocznych dla ludzkiego oka.

Na tym małym kwadracie

jest ich około 4000,
a igła w strzykawce jest tylko jedna.

Zaprojektowałem je tak,

żeby współpracowały
z układem immunologicznym skóry.

Jest to bardzo ważna funkcja Nanopatcha.

Nanopatch jest wykonywany

techniką zwaną

głębokim reaktywnym trawieniem jonowym,

która została zapożyczona od przemysłu

produkującego półprzewodniki,

więc jest tania

i bardzo wydajna.

Wypustki na Nanopatchu
pokrywane są szczepionką proszkowo

i przykładane do skóry.

Najprościej użyć do tego palca,

ale palec ma pewne ograniczenia,

więc postawiliśmy na aplikator.

Jest to proste urządzenie,

można je nazwać zaawansowanym palcem.

Jego działanie opiera się na sprężynie.

Gdy przykładamy Nanopatch do skóry,

(Klik)

dzieje się kilka rzeczy na raz.

Wypustki na Nanopatchu

przenikają twardy naskórek

i w mniej niż minutę

uwalniana jest szczepionka.

Następnie zdejmujemy Nanopatch

i wyrzucamy.

Aplikator może być wykorzystany ponownie.

Wiedząc, jak działa Nanopatch,

łatwo dostrzec jego główne zalety.

Jest bezigłowy,

są za to wypustki, których nie widać.

Rozwiązuje to też problem

lęku przed igłami.

Są jeszcze dwie

niezwykle ważne zalety.

Pierwsza to lepsza
reakcja immunologiczna,

a druga to pominięcie
łańcucha chłodniczego.

Zacznijmy od immunogenności.

Zrozumienie tego pojęcia
wymaga trochę czasu,

ale postaram się wyjaśnić to
w prosty sposób.

Zacznę od tego,

jak działają szczepionki.

Szczepionki wprowadzają do ciała coś,

co nazywamy antygenem.

Jest to bezpieczna forma zarazka.

Bezpieczny zarazek, antygen,

oszukuje organizm i wywołuje
reakcję immunologiczną,

przez co organizm uczy się i zapamiętuje,
jak radzić sobie z intruzem.

Gdy pojawia się prawdziwy intruz,

organizm, dzięki szczepionce,

reaguje szybko

i zapobiega infekcji.

Więc świetnie sobie radzi.

Większość szczepionek podaje się

tą starą metodą, czyli za pomocą

igły i strzykawki.

Jednak można powiedzieć, że igła
blokuje reakcję immunologiczną,

ponieważ nie trafia w optymalne
miejsce w warstwie skóry.

Aby to wyjaśnić,

przyjrzyjmy się skórze

i jednej z wypustek

podczas przykładania Nanopatcha.

Widzimy coś takiego.

To autentyczne dane.

To jest pojedyncza
wypustka Nanopatcha,

który został przyłożony do skóry,

a te kolory to różne warstwy.

Gdyby pokazać tu igłę,

byłaby zbyt duża,

10 razy większa niż ekran

i wchodziłaby 10 razy głębiej.

Zupełnie poza skalą.

Widać, że wypustki
znajdują się w skórze.

Czerwona warstwa
to twardy, martwy naskórek,

a brązowa i purpurowa warstwa

są pełne komórek odpornościowych.

Dla przykładu w brązowej warstwie

znajdują się komórki Langerhansa.

Każdy milimetr kwadratowy ciała

jest napakowany tymi komórkami.

To komórki odpornościowe,
ale są też inne,

niewybarwione na tym zdjęciu.

Łatwo jednak dostrzec, że Nanopatch

dociera do tych warstw.

Celujemy w tysiące komórek,
które są w odległości mniejszej

niż szerokość włosa

od powierzchni skóry.

Jako ktoś, kto to stworzył
i zaprojektował do tego celu,

ekscytuję się tym. I co z tego?

Co z tego, że celuje się w komórki?

Jakie to ma znaczenie
w świecie szczepionek?

Ten świat staje się lepszy.

Bardziej systematyczny.

Jednak nie ma innego sposobu

na sprawdzenie szczepionki,

jak zakasać rękawy,

zaszczepić i czekać.

Nawet dziś jest to jak gra w ruletkę.

Musieliśmy zagrać.

Zdobyliśmy szczepionkę
przeciwko grypie,

zastosowaliśmy w Nanopatchu,

zaaplikowaliśmy Nanopatch na skórę

żywych zwierząt

i czekaliśmy.

Po miesiącu

otrzymaliśmy takie dane.

Slajd przedstawia
reakcję immunologiczną

uzyskaną dzięki Nanopatchowi

w porównaniu ze strzykawką
i igłą użytą domięśniowo.

Pozioma oś to dawka w nanogramach.

Pionowa to reakcja immunologiczna.

Linia przerywana to próg uodpornienia.

Powyżej tej linii
szczepionka uodparnia,

poniżej - nie.

Czerwona linia jest głównie pod tą krzywą,

tylko jeden punkt
w przypadku igły uodparnia

i jest to wysoka dawka 6000 nanogramów.

Niebieska linia

jest zupełnie inna.

To wyniki Nanopatcha.

Dawki podane przez Nanopatch

tworzą zupełnie inną krzywą
wywoływania reakcji immunologicznej.

To prawdziwa, nowa szansa.

Mamy nową dźwignię

w świecie szczepionek.

Można ją wykorzystać dwojako.

Po pierwsze, użyć szczepionki,

która działa, ale jest za droga

i szczepić jedną setną dawki
w porównaniu ze strzykawką.

Szczepionka za 10 dolarów
będzie kosztować 10 centów,

a jest to szczególnie ważne
w krajach rozwijających się.

Drugi sposób,

to wziąć szczepionki,
które obecnie nie działają

i przenieść je powyżej progu,
żeby uodparniały.

A to w świecie szczepionek

jest szczególnie istotne.

Weźmy wielką trójkę:

HIV, malaria, gruźlica.

Co roku zabijają 7 milionów osób

i przeciwko żadnej z nich nie ma
odpowiedniej szczepionki.

Potencjalnie, z Nanopatch
jako nową dźwignią

można będzie to zmienić,

używając jej do przepchnięcia
kandydatów na szczepionki powyżej progu.

Obecnie w laboratorium pracujemy

nad wieloma innymi szczepionkami

i otrzymujemy podobne krzywe

jak przy grypie.

Chciałbym teraz przejść do kolejnej wady

współczesnych szczepionek,

czyli konieczności utrzymywania ich
w łańcuchu chłodniczym.

Jak sama nazwa wskazuje,
łańcuch chłodniczy,

to wymóg trzymania
szczepionki, od produkcji

aż po użycie,

w lodówce.

Stwarza to logistyczne wyzwania,

ale są na to sposoby.

To ekstremalny przykład,

ale ujawnia logistyczne wyzwania

w miejscach ubogich w zasoby

i pokazuje, co się robi,
aby utrzymać szczepionki w chłodzie

i utrzymywać łańcuch chłodniczy.

Gdy jest zbyt ciepło,
szczepionka psuje się.

Co ciekawe, gdy jest zbyt zimno,

też się psuje.

Gra jest o wysoką stawkę.

Światowa Organizacja Zdrowia podaje,

że w Afryce nawet połowa szczepionek

może nie działać poprawnie,

bo gdzieś został przerwany
łańcuch chłodniczy.

Jest to spory problem
i dotyczy igły i strzykawki,

bo szczepionka ma formę płynną,
a płyn musi być trzymany w chłodzie.

Kluczową cechą Nanopatcha

jest sucha szczepionka,

która nie potrzebuje chłodzenia.

Testy pokazały, że szczepionkę

można przechowywać
w 23 stopniach Celsjusza

przez ponad rok
bez utraty jej aktywności.

To ogromny postęp.

(Brawa)

My też jesteśmy tym zachwyceni.

I co ważne, udowodniliśmy
w laboratoryjnych warunkach,

że Nanopatch działa.

Jako naukowiec
uwielbiam to i kocham naukę.

Jednak jako inżynier biomedyczny

oraz człowiek,

nie będę zadowolony,

dopóki nie wprowadzimy tego na rynek,

nie wyciągniemy z laboratorium
i nie damy tego ludziom,

którzy najbardziej tego potrzebują.

Rozpoczęliśmy tę misję

w nietypowy sposób.

Zaczęliśmy od Papui-Nowej Gwinei.

To przykład państwa rozwijającego się.

Jest wielkości Francji

i jak inne kraje, cierpi z powodu
licznych ograniczeń

w kwestii dostępności szczepionek.

Tak wygląda logistyka.

W całym kraju jest 800 lodówek
do trzymania szczepionek w chłodzie.

Wiele z nich jest stara,
jak ta w Port Moresby, wiele się psuje,

wielu brakuje na terenach górskich,
gdzie są potrzebne.

Jest to wyzwanie.

Poza tym, Papua-Nowa Gwinea ma największą
na świecie zachorowalność na HPV,

wirusa brodawczaka ludzkiego,
który powoduje raka szyjki macicy.

Szczepionka nie jest
dostępna w dużych ilościach,

bo jest zbyt droga.

Z tych dwóch powodów,
ze względu na specyfikę Nanopatcha,

ruszyliśmy w teren
i używamy Nanopatcha

w Papui-Nowej Gwinei.

Wkrótce będziemy sprawdzać efekty.

Nie jest to łatwa praca.

Jest to wyzwanie,

lecz nie wyobrażam sobie
robienia czegoś innego.

Patrząc w przyszłość,

chciałbym podzielić się pewną myślą:

to myśl o przyszłości,

w której 17 milionów zgonów co rok,

spowodowanych chorobami zakaźnymi,

to historyczna ciekawostka,

co stało się dzięki
udoskonalonym szczepionkom.

Stojąc przed wami,

w miejscu wynalezienia
igły i strzykawki,

tego 160-letniego urządzenia,

przedstawiam alternatywę,

która pomoże to ziścić.

I jest to Nanopatch,
bezigłowy, bezbolesny,

niewymagający łańcucha chłodniczego
i poprawiający reakcję immunologiczną.

Dziękuję.

(Brawa)