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La toppa senza ago rende la vaccinazione facile come indossare un cerotto

È un sabato pomeriggio fresco a fine ottobre. Cammini fuori per controllare la posta e scoprire che il tuo pacco è arrivato. All'interno c'è una patch che sembra un cerotto. Ti metti il ​​cerotto sul braccio, lo tieni premuto per alcuni minuti, poi lo stacchi e lo scarti nella spazzatura.

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Congratulazioni, ti sei appena vaccinato contro l'influenza.

In circa cinque anni, questo scenario potrebbe essere una realtà. Gli scienziati hanno sviluppato un "cerotto microneedle" che rende la vaccinazione così rapida e semplice da poter essere eseguita a casa. Inoltre, è indolore.

Capire come violare la superficie della pelle senza aghi è stata una delle maggiori sfide nello sviluppo del cerotto. Sebbene sia opinione comune che gran parte di ciò che mettiamo sulla nostra pelle venga assorbito nel nostro flusso sanguigno, in realtà non è così. La superficie della nostra pelle impedisce che ciò accada.

"Il motivo per cui la pelle non assorbe bene i farmaci è che c'è uno strato molto sottile sulla pelle chiamato strato corneo, spesso solo 10 o 20 micron", afferma Mark Prausnitz, un ingegnere chimico del Georgia Institute of Technology che ha aiutato a condurre la ricerca. "Se riesci a superare quella barriera, sei praticamente nel corpo."

Poiché lo strato corneo è così sottile, non è necessario un ago grande per penetrarlo. Quindi Prausnitz e il suo team hanno sviluppato una patch di dimensioni ridotte con 100 minuscoli microneedles. I microneedles, che sono appena visibili all'occhio umano, sono costituiti da una miscela di vaccino e un polimero solubile in acqua. Il paziente non prova nient'altro che la sensazione di un bendaggio adesivo applicato sulla pelle. Ma mentre il cerotto è attivo, i microneedles violano lo strato corneo e consegnano il vaccino agli strati più assorbenti sottostanti. Quindi si dissolvono. L'utente può semplicemente gettare il cerotto nel cestino, senza bisogno di contenitori a rischio biologico.

Il cerotto presenta numerosi vantaggi rispetto alle tradizionali vaccinazioni con ago. Ovviamente, l'indolore è un punto di forza. Ma soprattutto, i vaccini non devono essere refrigerati. Nei test, sono rimasti efficaci dopo oltre un anno, anche a temperature di 100 gradi Fahrenheit. Ciò significa che possono essere inviati tramite posta. In paesi sviluppati come gli Stati Uniti, questa sarebbe una comodità per coloro che non hanno tempo di visitare una farmacia per il loro vaccino antinfluenzale annuale o per persone anziane o disabili che non possono facilmente viaggiare. Ma ha benefici ancora più significativi per i paesi in via di sviluppo.

La maggior parte dei vaccini contiene proteine ​​che si degradano a temperatura ambiente, motivo per cui la refrigerazione è così importante. Ma la "catena del freddo" di camion refrigerati, navi e refrigeratori che mantengono i vaccini refrigerati durante il viaggio potrebbe rompersi e molte destinazioni nei paesi in via di sviluppo non hanno una refrigerazione affidabile per conservare i vaccini una volta arrivati. Di conseguenza, circa il 40 percento dei vaccini viene rovinato prima di poter essere somministrato, al costo di milioni di dollari. La patch potrebbe cambiare tutto questo.

"Perché può essere auto-somministrato e poiché è stabile alla temperatura, si ha questo grande aumento dell'accessibilità ai vaccini salvavita", afferma Roderic Pettigrew, direttore del National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering presso il National Institutes of Health (NIH ), che ha finanziato lo studio. "E tutto ciò senza dolore."

Il programma Quantum Grants del NIH finanzia progetti che mirano ad avere un profondo impatto su "la prevenzione, la diagnosi o il trattamento di una grave malattia o problema di salute pubblica nazionale attraverso lo sviluppo e l'implementazione di tecnologie biomediche entro 10-12 anni." Il cerotto vaccinale è stato testato in uno studio sull'uomo, che ha dimostrato che ha generato una risposta immunitaria simile alle iniezioni intramuscolari tradizionali. Ha anche dimostrato che i cerotti sono sicuri, con effetti collaterali limitati a lievi arrossamenti e pruriti. Il prossimo passo sarà una prova più ampia e una domanda per l'approvazione della FDA. Un articolo dettagliato della ricerca è stato recentemente pubblicato sulla rivista The Lancet .

Una parte dello studio ha esaminato come il cerotto potrebbe influenzare le abitudini di vaccinazione delle persone ed è stato anche promettente. Più della metà degli americani non viene vaccinata contro l'influenza stagionale, sebbene i Centers for Disease Control and Prevention (CDC) raccomandino il vaccino per tutti i bambini di età superiore ai sei mesi. Nello studio, circa il 65 percento dei partecipanti ha affermato che sarebbe stato vaccinato se fosse stato in grado di farlo con un cerotto.

Ora, i ricercatori stanno anche lavorando in collaborazione con l'Organizzazione mondiale della sanità e il CDC per sviluppare un cerotto per vaccinare contro la poliomielite e uno per vaccinare contro il morbillo e la rosolia, tutti flagelli nei paesi in via di sviluppo. Le prove umane dovrebbero iniziare l'anno prossimo. I ricercatori sperano che tutte le patch saranno approvate e pronte per l'uso entro cinque anni. E non c'è motivo di credere che nessun vaccino attualmente sul mercato non possa essere consegnato in forma di cerotto, afferma Prausnitz. Il team ha testato una dozzina di diversi vaccini negli studi sugli animali e tutti sono stati efficaci.

Le patch di vaccino potrebbero essere particolarmente utili nel caso di emergenze sanitarie globali come una pandemia di influenza, dove c'è un bisogno improvviso di centinaia di migliaia o addirittura milioni di vaccini in ogni angolo del mondo.

"In quel tipo di situazione, la patch potrebbe essere molto utile, in quanto potrebbe essere diffusa molto rapidamente e facilmente", afferma Prausnitz.

Una potenziale sfida nello sviluppo di altri cerotti vaccinali potrebbe essere quella di trattare con adiuvanti, che sono sostanze talvolta aggiunte ai vaccini (sebbene generalmente non il vaccino antinfluenzale) per aumentare la risposta immunitaria, rendendo possibile l'uso di una dose minore dell'antigene del vaccino. La maggior parte dei coadiuvanti non sono compatibili con la patch di microneedle, afferma Prausnitz. Potrebbe non essere un problema: i vaccini somministrati per via cutanea possono dare una risposta immunitaria più forte rispetto ai vaccini intramuscolari, rendendo inutili gli adiuvanti. In caso contrario, potrebbe essere necessario utilizzare una dose più elevata di antigeni del vaccino nei cerotti rispetto alle iniezioni o sviluppare diversi adiuvanti che possono essere utilizzati in forma di cerotti. Ma i ricercatori sono ottimisti sul fatto che le sfide possano essere superate. E dicono che il cerotto sarà probabilmente più economico della vaccinazione tradizionale, poiché non c'è bisogno di refrigerazione o di professionisti medici.

"Sarebbe enorme, trasformativo", afferma Pettigrew. "In effetti, questo è un meraviglioso esempio di come l'innovazione tecnologica può migliorare la nostra vita in generale, e in questo caso come può migliorare la salute di tutti noi."

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