Для вакцинации обычно требуется посещение больницы. Там врач или медсестра достают вакцину из холодильника или морозильника, наполняют шприц жидким составом и вводят его в руку. Хотя этот процесс кажется простым, существуют проблемы, которые препятствуют массовой вакцинации — от специального температурного хранения вакцин до потребности в обученных специалистах, которые могут сделать прививки.
Между тем, пластыри с вакциной, которые включают покрытые вакциной микроиглы, растворяющиеся в коже, могут быть отправлены в любую точку мира без особых условий транспортировки. А люди могут вводить вакцину, то есть наклеивать пластырь самостоятельно.
Простота и эффективность пластыря с вакциной открывают новый способ доставки вакцин, который безболезнен, менее инвазивен, чем укол иглой, и может вводиться самостоятельно. Микроиглы, выстроенные в линию на полимерном пластыре, напечатаны на 3D-принтере, и их длина едва достигает кожи для доставки вакцины. С помощью 3D-печати микроиглы можно легко настроить для разработки различных пластырей от гриппа, кори, гепатита или COVID-19.
Вместе с тем, новый способ вакцинации значительно эффективнее прежнего. Согласно исследованию, проведенному на животных полученный иммунный ответ ( как Т-клеточный, так и антиген-специфический ответ антител) от пластыря с микроиглами был в 10 раз сильнее, чем от вакцины, введенной в мышцу руки с помощью иглы. Хитрость заключается в том, что микроиглы вводят вакцину непосредственно в кожу, которая полна иммунных клеток.
Этот повышенный иммунный ответ может привести к экономии дозы, поскольку в пластыре с микроиглами для вакцины используется меньшая доза для генерации иммунного ответа, аналогичного вакцине, вводимой с помощью иглы и шприца.
Команда микробиологов и инженеров-химиков, создавших эту технологию, продолжает совершенствовать ее, внедряя РНК-вакцины, такие как вакцины Pfizer и Moderna против COVID-19, в пластыри с микроиглами для будущих испытаний.
Использованы фото the University of North Carolina at Chapel Hill
Cassie Caudill et al, Transdermal vaccination via 3D-printed microneedles induces potent humoral and cellular immunity, Proceedings of the National Academy of Sciences (2021). DOI: 10.1073/pnas.2102595118
