Чи знаєте Ви, де і коли з'явилися перші голки та шприци? У 1853 році в Королівському терапевтичному коледжі за кілька кілометрів від Единбурга шотландець Олександр Вуд зареєстрував свій перший патент на голку і шприц. Ось цей запатентований зразок. Найбільше дивує те, що він виглядає практично ідентичною голці, яку ми використовуємо сьогодні.
Давайте звернемося до сфери вакцин. Більшість із них вводяться за допомогою голки та шприца — цій технології 160 років. Слід віддати їй належне: у багатьох сенсах вакцини — Успішна технологія. Після чистої води та санації, вакцинація — технологія, яка найбільше збільшила тривалість життя. Це факт, який дуже складно перевершити.
Але так само як і будь-яка інша технологія, у вакцин є свої недоліки, і голка зі шприцом — ключовий момент цієї розповіді, цієї старої технології. Почнемо з очевидного: багатьом з нас не подобаються голки та шприци. Більше того, у 20% населення є щось, зване трипанофобія, — страх уколів. Це більш ніж просто неприязнь, це активне уникнення щеплень через страх до уколів. Що проблематично через масове застосування вакцин.
Друга ключова проблема — ушкодження, отримані від використання голок. Згідно зі статистикою ВООЗ, 1,3 мільйона смертей на рік відбуваються внаслідок подальшого інфікування місць запровадження вакцин.
Але крім цих двох загальновідомих недоліків є ще два, про які Ви навряд чи чули. Перший: вважається, що вони затримують розвиток наступного покоління вакцин щодо реакції на них імунної системи. Друга: вони можуть стати причиною проблеми "холодного ланцюга", на розгляді якої ми зупинимося далі.
Доктор Макр Кендал поділився тим, над чим він та його команда працюють в Університеті Квінсленду в Австралії. Це технологія під назвою Nanopatch, спрямована на вирішення цих чотирьох проблем:
— Ось зразок Nanopatch. Неозброєним оком бачимо лише квадратик розміром менше поштової марки, але під мікроскопом нам видно тисячі маленьких виступів, невидимих людському оку. Їх близько 4000 на цьому конкретному квадраті. Я спроектував ці виступи так, щоб вони виконали ключову роль — спрацювалися з імунною системою шкіри. Це дуже важлива функція, вбудована у Nanopatch.
Ми створюємо Nanopatch методом, який називається глибоке реактивне іонне травлення. Цей метод був запозичений у напівпровідникової промисловості, отже він низьковитратний і може бути використаний у виробництві величезної кількості матеріалу.
Ми використовуємо вакцини як сухе покриття виступів Nanopatch, який прикладаємо до шкіри. Найпростіший приклад використання — на пальці. Однак пальці не завжди зручні, тому ми винайшли аплікатор. Це дуже простий пристрій, можна назвати його "розумний палець". Пристрій керується пружинним приводом. Ми вигадали таке: при прикладанні Nanopatch до шкіри — (Клік) — Одночасно відбувається кілька подій. По-перше, виступи "Нанопатча" проходять через щільний зовнішній шар, і вакцина дуже швидко вивільняється — по суті, менш ніж за хвилину. Потім можна зняти Nanopatch та викинути. І, звичайно, можна повторно використати сам аплікатор.
Тепер Ви маєте уявлення про те, що таке Nanopatch, і відразу ж зрозумілі його ключові переваги. Ми говорили про те, що він не має на увазі використання голки, — ці виступи Вам навіть не розглянути. Таким чином, ми вирішуємо проблему трипанофобії.
Давайте трохи відсторонимося і подумаємо про інші дві дійсно важливі переваги: перше — покращені імунні реакції завдяки способу введення, друге — звільнення від "холодного ланцюга".
Почнемо з першого, з ідеї імуногенності. Потрібно трохи часу, щоб зрозуміти її, але я постараюсь пояснити простими словами. Давайте трохи відвернемось і розберемося, як працюють вакцини. Їхня дія полягає у впровадженні в тіло антигену, який є безпечною формою бактерії. Ця бактерія обманює тіло, змушуючи його виробляти імунну реакцію, розучуючи і запам'ятовуючи, як поводитися з "непроханими гостями". Коли з'явиться справжній "зловмисник", організм негайно відреагує завченим способом та нейтралізує інфекцію.
Сьогодні все це здійснюється за допомогою голки та шприца. Більшість вакцин вводяться саме у такий спосіб — за допомогою цієї старої технології. Але є думка, що голка затримує імунну реакцію; вона втрачає зону "найкращого сприйняття" на шкірі. Щоб пояснити цю думку, нам доведеться вирушити в подорож по шкірі, взявши один із цих виступів і приклавши Nanopatch до шкіри. Ми побачимо дані на кшталт цих. Це справжні дані. Ось ця штучка — один із виступів Nanopatch, прикладеного до шкіри, а ці кольори — різні верстви. Для представлення масштабу: якби тут була показана голка, вона була б надто великою. У 10 разів більше розміру цього екрану і проникає в 10 разів глибше. Вона абсолютно поза сіткою. Ви відразу бачите ці виступи, що увійшли до шкіри. Цей червоний шар — щільний зовнішній шар мертвої шкіри, а коричневий та пурпуровий шари щільно набиті імунними клітинами. Як приклад, у коричневому шарі є конкретний тип клітин, званий клітини Лангерганса. Кожен квадратний міліметр нашого тіла заповнений клітинами Лангерганса — імунними клітинами. Але є інші, які ми не розмістили на цьому малюнку. Ви бачите, що Nanopatch справді глибоко проходить у шкіру. Метою є тисячі та тисячі цих клітин, що знаходяться в межах шару товщиною у волосся на поверхні шкіри.
Ви бачите, що Nanopatch справді глибоко проходить у шкіру. Метою є тисячі та тисячі цих клітин, що знаходяться в межах шару товщиною у волосся на поверхні шкіри. Ви бачите, що Nanopatch справді глибоко проходить у шкіру. Метою є тисячі та тисячі цих клітин, що знаходяться в межах шару товщиною у волосся на поверхні шкіри.
Як людина, яка винайшла і запатентувала Nanopatch, я знаходжу це дуже надихаючою. Ну, і що з того? Що з того, що ми орієнтувалися на ці клітини? Що це означає у світі вакцин? Світ вакцин стає кращим, систематичнішим. Однак все ж таки важко точно сказати, чи буде працювати вакцина, доки Ви не засукаєте рукави, зробите укол і зачекайте. Навіть сьогодні це гра у рулетку.
При розробці методики нам теж довелося грати у неї. Ми взяли вакцину від грипу, застосували її до Nanopatch, приклали Nanopatch до шкіри і стали чекати на — і все це на живій тварині. Ми зачекали місяць, і ось що ми виявили. Це слайд, що показує імунні реакції, які ми викликали Nanopatch, порівняно з уколом, що викликав їх у м'язі. На горизонтальній осі вказана доза нанограмах. На вертикальній осі — згенерована імунна реакція. А ось ця пунктирна лінія означає захисний поріг. Якщо ми вищі за цю лінію, реакція передбачається захисною; якщо нижче — то ні. Червона лінія в основному нижче за цю криву, і насправді є тільки одна точка, отримана за допомогою голки в захисній зоні, і це при високій дозі 6 000 нанограм. Але зверніть увагу на цю абсолютно відмінну криву, яку ми бачимо у вигляді цієї блакитної лінії. Це результати Nanopatch. Дона, що вводиться Nanopatch — це зовсім інша імуногенна крива. Дуже підбадьорлива можливість. Раптом у нас з'явився новий важіль у світі вакцин. Ми можемо використовувати його так: взяти ефективну, але надто дорогу вакцину та отримати захист, використовуючи соту частку дози, яка потрібна при введенні голкою. Так вартість 10 доларової вакцини знижується до 10 центів, що неймовірно важливо в країнах світу, що розвивається.
необхідної під час введення голкою. Так вартість 10 доларової вакцини знижується до 10 центів, що неймовірно важливо в країнах світу, що розвивається. необхідної під час введення голкою. Так вартість 10 доларової вакцини знижується до 10 центів, що неймовірно важливо в країнах світу, що розвивається.Але є й інший кут зору: можна взяти вакцину, яка поки не працює, і помістити її вище за цей поріг, зробивши її захищаючою. А у світі вакцин це, звичайно ж, важливо. Давайте поговоримо про три найсерйозніші захворювання: ВІЛ, малярія, туберкульоз. Саме вони стають причиною смерті 7 мільйонів людей на рік, а дієвої вакцини немає від жодної з них. Nanopatch, можливо, може сприяти появі такої вакцини. Ми можемо натиснути на цей "важіль", щоб "виштовхнути" потенційні вакцини вище за лінію. У моїй лабораторії ми працювали з багатьма іншими вакцинами, які дали нам реакції та криві, схожі на ту, яку ми отримали з грипом.
Тепер мені хотілося б перевести розмову на інший ключовий недолік сьогоднішніх вакцин — необхідність управління "холодним ланцюгом". Як випливає з назви, "холодний ланцюг" — це необхідність зберігання вакцин відразу після виробництва та на всьому шляху до моменту застосування охолодженими. Це зумовлює деякі логістичні труднощі, але способи цього досягти існують. Це дещо критичний випадок, але він допомагає проілюструвати логістичні складності в конкретних скудноресурсних умовах, зрозуміти, як у таких умовах буває складно доставляти охолоджену вакцину і підтримувати "холодний ланцюг". Якщо вакцина занадто тепла, вона може не спрацювати, але цікаво, що якщо вона занадто холодна, тоді вона також може не спрацювати.
Ставки високі. За даними ВООЗ, в Африці ефективність близько половини вакцин, що використовуються, зводиться до нуля через те, що в якийсь момент "холодний ланцюг" обірвався. Це велика проблема, пов'язана з голкою та шприцом. У шприці використовується рідка вакцина, яка постійно потребує охолодження.
Ключова особливість Nanopatch — вакцина у сухому стані. Коли вона перебуває в такому стані, охолодження не потрібне. У моїй лабораторії ми продемонстрували, що ми можемо підтримувати зберігання вакцини при +23 С протягом більше року без втрати її ефективності. Це дуже важливе вдосконалення. І що важливо, цим ми остаточно та безповоротно довели роботу Nanopatch у лабораторних умовах. Як ученому мені це дуже подобається, я люблю науку. Однак як інженер, біомедичний інженер, і також як людина, я не задоволений, поки ми не візьмемо "Нанопатч" з лабораторії і не забезпечимо їм величезну кількість людей по всьому світу, особливо тих, кому вона потрібна найбільше.
Ми розпочали цю подорож у досить незвичайній манері. Ми почали з Папуа — Нової Гвінеї.
Держава Папуа — Нова Гвінея — приклад країни світу, що розвивається. Вона приблизно такого ж розміру, як і Франція, але вона страждає від великої кількості ключових вад світу вакцин наших днів. Ось логістика: у країні є лише близько 800 холодильників для підтримки охолоджених вакцин. Багато з них старі, як ось цей у Порт-Морсбі, багато хто ламається, і більшість розташована не в горах, де вони найбільше необхідні. Це проблема. До того ж у Папуа — Нова Гвінея найбільший у світі відсоток захворювань ВПЛ — папіломавірус людини, здатний викликати рак шийки матки Проте ці вакцини недоступні у великих кількостях, оскільки вони занадто дорогі. З цих двох причин, з огляду на особливості Nanopatch, ми впровадилися в цю сферу і працювали з Nanopatch, привезли його до Папуа —
Робити таку роботу нелегко. Це потребує великих витрат енергії та сил. Але для мене немає найкращої роботи. Думаючи про майбутнє, я хотів би поділитися з Вами думкою: уявіть собі майбутнє, в якому немає 17 мільйонів смертей на рік через інфекційні захворювання — це історичний факт, досягнутий покращеними, радикально покращеними вакцинами. Стоячи тут сьогодні перед Вами практично в місці народження голки та шприца, — приладу, якому вже 160 років, — я представляю вам альтернативний підхід, який може дати нам таке майбутнє. "Нанопатч" не вимагає використання голки, не викликає болю, викорінює "холодний ланцюг" та покращує імуногенність.
Джерело estet-portal .com
Додати коментар