Víte, kde a kdy se objevily první jehly a stříkačky? V roce 1853 na Royal College of Medicine, několik kilometrů od Edinburghu, Scot Alexander Wood zaregistroval svůj první patent na jehlu a injekční stříkačku. Zde je patentovaný vzorek. Překvapivě vypadá téměř totožná s jehlou, kterou používáme dnes..
Podívejme se na oblast vakcín. Většina z nich se injektuje jehlou a stříkačkou - tato technologie je stará 160 let. Mělo by jí být dáno: v mnoha ohledech je vakcína úspěšnou technologií. Po čisté vodě a hygieně je očkování technologií, která má především zvýšenou délku života. To je fakt, který je velmi obtížné porazit..
Ale stejně jako každá jiná technologie, vakcíny mají své nevýhody a jehlou se stříkačkou je klíčem k tomuto příběhu, této staré technologii. Začněme zřejmým: mnozí z nás nemají rádi jehly a stříkačky. Navíc 20% obyvatel má něco nazývaného trypanofobie - strach z injekcí. Je to víc než jen nelibost, ale aktivně se vyhýbají očkování kvůli strachu z injekcí. To je problematické kvůli masivnímu používání očkovacích látek.
Druhým klíčovým problémem je poškození z použití jehly. Podle statistik WHO se 1,3 milionu úmrtí ročně vyskytuje v důsledku následné infekce místa očkování..
Ale navíc k těmto dvěma známým nedostatkům jsou další dva, které jste sotva slyšeli. Za prvé: věří se, že zpomalí vývoj další generace vakcín z hlediska reakce imunitního systému na ně. Za druhé, mohou způsobit problém s chladným řetězcem, o kterém budeme dále diskutovat.
Dr. Macr Kendal sdílel, co on a jeho tým pracují na univerzitě v Queenslandu v Austrálii. Jedná se o technologii nazvanou Nanopatch, zaměřenou na řešení těchto čtyř problémů:
- Zde je ukázka Nanopatch. Pouhým okem vidíme jen čtverec menší než poštovní známku, ale pod mikroskopem vidíme tisíce malých projekcí neviditelných lidskému oku. Na tomto konkrétním náměstí je asi 4000 lidí. Tyto výčnělky jsem navrhl tak, aby plnili klíčovou roli - spolupracovali s imunitním systémem pokožky. To je velmi důležitá vlastnost zabudovaná do Nanopatch..
Vytváříme metodu Nanopatch nazývanou hlubokým reaktivním iontovým leptáním. Tato metoda byla vypůjčena z polovodičového průmyslu, proto je nízká cena a může být použita při výrobě velkého množství materiálu.
Vakcíny používáme jako suchý povlak nanopatrových výčnělků, které se vztahují na pokožku. Nejjednodušší příklad použití je na prstu. Nicméně, prsty nejsou vždy pohodlné, tak jsme vynalezli aplikátor. Jedná se o velmi jednoduché zařízení, které můžete nazývat "inteligentním prstem". Zařízení je řízeno pružinovým pohonem. Přišli jsme s následujícími skutečnostmi: když se Nanopatch aplikuje na kůži - (Click) - dojde k několika událostem najednou. Za prvé, výstupky Nanopatch procházejí hustou vnější vrstvou a vakcína se uvolňuje velmi rychle - ve skutečnosti za méně než minutu. Potom můžete Nanopatch odstranit a vyhodit ho. A samozřejmě můžete znovu použít samotný aplikátor..
Nyní máte představu o tom, co je Nanopatch, a jeho klíčové výhody jsou okamžitě jasné. Mluvili jsme o tom, že to neznamená použití jehly, - tyto výčnělky nelze ani vidět. Takže vyřešíme problém trypanofobie..
Pusťme se stranou a přemýšlejte o dalších dvou skutečně důležitých výhodách: nejprve zlepšit imunitní odpovědi způsobené cestou podání, za druhé se zbavit chladného řetězce..
Začněme první, s myšlenkou imunogenicity. Bude to chvíli trvat, než to pochopíte, ale pokusím se vysvětlit jednoduchými slovy. Pojďme trochu odklonit a uvidíme, jak fungují vakcíny. Jejich působení spočívá v zavedení antigenu do těla, což je bezpečná forma bakterií. Zdá se, že tato bakterie podvádí tělo, nutí ho, aby vyvolal imunitní odpověď, učil se a pamatoval si, jak se vypořádat s "nezvanými hosty". Když se objeví skutečný "vetřelec", tělo okamžitě reaguje naučeným způsobem a neutralizuje infekci..
Dnes to vše probíhá pomocí jehly a stříkačky. Většina vakcín je zavedena tímto způsobem - touto starou technologií. Předpokládá se však, že jehla zpomaluje imunitní odpověď; chybí zóna "nejlepší vnímání" na kůži. Abychom objasnili tuto myšlenku, budeme muset cestovat po kůži, vezmeme si jeden z těchto výčnělků a naneste ji na kůži. Uvidíme taková data. To jsou skutečné údaje. Tato věc je jedním z výstupků Nanopatch připevněných k pokožce a tyto barvy jsou různé vrstvy. Chcete-li představit měřítko: pokud by zde byla zobrazena jehla, byla by příliš velká. 10 násobek velikosti této obrazovky a proniká až desetkrát hlouběji. Je naprosto mimo síť. Okamžitě vidíte, jak tyto výčnělky vstupují do kůže. Tato červená vrstva je hustá vnější vrstva mrtvé kůže a hnědé a fialové vrstvy jsou hustě zabaleny imunitními buňkami. Například v hnědé vrstvě existuje specifický typ buňky nazvaný Langerhansova buňka. Každý čtvereční milimetr našeho těla je naplněn Langerhansovými buňkami - imunitními buňkami. Existují však i další, které jsme na tomto obrázku neuvedli. Vidíte, že Nanopatch je opravdu hluboko v kůži. Cílem je tisíce a tisíce těchto buněk, které jsou uvnitř vrstvy hustých vlasů na povrchu kůže..
Jako osoba, která vynalezla a patentovala Nanopatch, považuji za velmi inspirativní. Tak co? Takže, co se zaměřujeme na tyto buňky? Co to znamená ve světě vakcín? Svět očkovacích látek se zlepšuje, systematičtěji. Nicméně je stále obtížné s jistotou říci, zda vakcína bude fungovat, dokud neohýbete rukávy, injekci a počkat. I dnes je to hra rulety.
Při vývoji techniky jsme museli také hrát. Vzali jsme očkovací látku proti chřipce, naneste ji na Nanopatch, nanášejte Nanopatch na kůži a čekali - všichni na živém zvířeti. Čekali jsme měsíc, a to jsme našli. Jedná se o snímek ukazující imunitní reakce, které jsme způsobili Nanopatch ve srovnání s prickem, který je způsobil ve svalu. Horizontální osa udává dávku v nanogramech. Na svislé ose je generovaná imunitní odpověď. Tato tečkovaná čára však označuje ochrannou hranici. Pokud jsme nad touto čárou, reakce má být ochranná; pokud je nižší, pak ne. Červená čára je hlavně pod touto křivkou a ve skutečnosti existuje pouze jeden bod dosažený pomocí jehly v ochranném pásmu, a to je ve velké dávce 6000 nanogramů. Ale věnujte pozornost této zcela odlišné křivce, kterou vidíme ve formě této modré čáry. To jsou výsledky Nanopatch. Dávka podaná přípravkem Nanopatch je zcela odlišná imunogenní křivka. Velmi příznivá příležitost. Najednou máme nejnovější páku ve světě vakcín. Můžeme ji použít takto: užívejte účinnou, ale příliš drahou vakcínu a získejte ochranu za použití stovky dávky potřebné při podání jehlou. Takže náklady na 10-dolarovou vakcínu se sníží na 10 centů, což je neuvěřitelně důležité v zemích rozvojového světa..
Existuje však i jiný názor: můžete si vzít vakcínu, která ještě nefunguje, a umístit ji nad tento prah, čímž ji ochráníte. A ve světě vakcín je to samozřejmě důležité. Hovoříme o třech nejzávažnějších onemocněních: HIV, malárii, tuberkulóze. Stávají se příčinou úmrtí 7 milionů lidí ročně a pro žádnou z nich neexistuje žádná účinná očkovací látka. Nanopatch může případně přispět k vzniku takové vakcíny. Můžeme kliknout na tuto "páku" a "vyndat" potenciální vakcíny nad linii. V mé laboratoři jsme pracovali s mnoha dalšími vakcínami, které nám daly reakce a křivky podobné tomu, který jsme dostali s chřipkou..
Nyní bych chtěl přenést konverzaci na jiný klíčový nedostatek dnešních očkovacích látek - potřeba řídit chladicí řetězec. Jak název naznačuje, "chladícím řetězcem" je potřeba skladovat vakcíny bezprostředně po výrobě a až do chlazení. To způsobuje některé logistické potíže, ale existují způsoby, jak to dosáhnout. Jedná se o poněkud kritickou situaci, ale pomáhá ilustrovat logistické obtíže v konkrétních omezených zdrojích, pochopit, jak v takových podmínkách může být obtížné dodávat vakcínu chlazené a udržovat chladicí řetězec. Pokud je vakcína příliš teplá, nemusí fungovat, ale je zajímavé, že pokud je příliš chladná, nemusí to fungovat..
Sázky jsou vysoké. Podle WHO v Africe je asi polovina použitých vakcín snížena na nulu vzhledem k tomu, že v určitém okamžiku byl chladný řetězec odříznut. To je velký problém s jehlou a stříkačkou. Stříkačka používá kapalnou vakcínu, která neustále potřebuje chlazení..
Klíčovým rysem přípravku Nanopatch je suchá vakcína. Pokud je v tomto stavu, chlazení není nutné. V mé laboratoři jsme prokázali, že uchováváme vakcínu při + 23 ° C po dobu delší než jeden rok, aniž bychom ztratili její účinnost. To je velmi důležité zlepšení. A co je důležité, toto nakonec a neodvolatelně prokázalo práci Nanopatch v laboratoři. Jako vědec se mi to líbí hodně, miluji vědu. Jako inženýr, biomedicínský inženýr a také jako člověk, nebudeme spokojeni, dokud nebudeme užívat Nanopatch z laboratoře a poskytneme jim obrovský počet lidí po celém světě, zejména těch, kteří to potřebují nejvíce..
Tuto cestu jsme začali poněkud neobvyklým způsobem. Začali jsme s Papuou Novou Guineou.
Stát Papua-Nová Guinea je příkladem země v rozvojovém světě. Je to přibližně stejně velká jako Francie, ale trpí velkým množstvím klíčových nedostatků ve světě moderních vakcín. Zde je logistika: v zemi je jen asi 800 ledniček, aby vakcíny byly chlazeny. Mnohé z nich jsou staré, jako je to v Port Moresby, mnoho zlomů a většina z nich se nenachází v horách, kde jsou nejvíce potřebné. To je problém. Navíc v Papue - Nové Guine je největším počtem HPV nemocí na světě lidský papilomavirus, který může způsobit rakovinu děložního čípku. Přesto tyto vakcíny nejsou k dispozici ve velkém množství, protože jsou příliš drahé. Z těchto dvou důvodů, vzhledem k zvláštnostem společnosti Nanopatch, jsme se v této oblasti začali rozvíjet a spolupracovali s Nanopatch, přinesli ji do Papue - Nové Guineje a já o ní budu stručně informovat.
.
