Celosvětová vakcinace spojená s šířením nemoci covid‑19 podnítila bádání a snahu inovovat. Tým ze Stanfordovy univerzity a Severokarolínské univerzity v Chapel Hill otestoval metodu očkování pomocí speciálních náplastí s mikrojehličkami jako bezbolestnou náhradu za klasické injekce. Po nalepení se z nich vakcína uvolňovala přímo do kůže, jež je plná buněk imunitního systému, na které má látka působit.

Za její výhodu autoři označují, že k aplikaci není potřeba tolik zdravotníků. Speciální náplast může lepit člověk bez většího proškolení, případně sám pacient. Odpadá také problém s likvidací jehel. Jak vyplývá ze studie zveřejněné v září v odborném časopise Proceedings of the National Academy of Sciences, imunitní reakce po aplikaci náplasti byla desetkrát větší než u očkování podaného klasickou injekcí. Výzkumníci se proto domnívají, že by pro vakcinaci náplastí měla stačit menší dávka účinné látky.

Inovátor ze Silicon Valley

Jedním z nejnáročnějších úkolů výzkumu byla příprava mikrojehliček. Vědci je vytiskli na 3D tiskárně a umístili na polymerovou náplast. Jehličky jsou přesně tak dlouhé, aby pronikly kůží a dostaly vakcínu tam, kde je nejvíc účinná. „Doufáme, že touto technologií položíme základy pro ještě rychlejší celosvětový vývoj vakcín v nižších dávkách,“ říká šéf výzkumného týmu Joseph DeSimone, jenž působí jako profesor translační medicíny a chemického inženýrství na Stanfordově univerzitě nacházející se v Palo Altu, tedy v samém srdci technologické aglomerace Silicon Valley.

Autor více než dvou stovek patentů rád převádí nápady z laboratoře do praxe. Stál u zrodu několika start‑upů a v posledních letech se zaměřuje hlavně na 3D tisk. V Silicon Valley spoluzaložil firmu Carbon, která vyvíjí tiskárny a zdokonaluje technologii rychlého tisku. Tyto tiskárny využívá ve výrobním procesu řada firem z různých oborů, třeba automobilka Ford nebo společnost Adidas.

Bohaté zkušenosti s 3D tiskem využil DeSimone s kolegy při vývoji očkovacích náplastí. Soustředili se zejména na porovnávání různých typů mikrojehliček, zkoumali jejich účinnost a využitelnost v praxi. Tým vše otestoval na myších.

Vakcína dopravená dronem

Očkovací náplasti v poslední době připravilo a zkoušelo několik dalších výzkumných týmů. Vědci z Emoryho univerzity v americké Georgii vyvinuli mikrojehličkovou náplast s vakcínou proti chřipce. Otestovali ji zhruba u stovky lidí. Jak popsali v medicínském časopise Lancet, po dvaceti minutách od nalepení se látka bezpečně dostala do těla. Jediným problémem bylo lehké zarudnutí místa a svědění kůže, to ale u většiny dobrovolníků brzy odeznělo.

Rozšíření očkovacích náplastí dosud bránil problém s jejich produkcí ve velkém. Při klasické výrobě s pomocí forem nebyly mikrojehličky mnohdy dostatečně ostré. Nedařilo se také přizpůsobovat je různým typům vakcín, třeba proti chřipce, spalničkám či žloutence. Právě tady může hodně pomoci sázka na 3D tisk a nové poznatky DeSimoneova týmu. „Přímý 3D tisk mikrojehel nám dává velkou volnost při jejich navrhování,“ vysvětluje Shaomin Tianová ze Severokarolínské univerzity, která se na DeSimoneově výzkumu podílela. Nyní tým zkouší upravit jehličky pro RNA vakcíny, konkrétně pro látky společností Pfizer a Moderna.

Zároveň s Američany zkusil vytvořit vakcinační náplasti proti covidu‑19 tým vědců v Austrálii na Queenslandské univerzitě. Vsadil na pevnější plast, na němž je pět tisíc miniaturních jehličkových výstupků. Studie zveřejněná na konci října v odborném časopise Scientific Advances provedená na myších ukázala, že očkovací látka v těchto náplastech nemusí zůstat v chladu, na rozdíl od současných kampaních klasického očkování jehlou. Vakcína zůstala stabilní, i když byla měsíc v pokojové teplotě. Nevadilo ani ponechat očkovací náplast týden v teplotě 40 stupňů Celsia.

Autoři v tom vidí revoluci v očkování proti koronaviru v rozvojových zemích. „Vakcíny v náplastech by se mohly posílat poštou nebo dopravovat na těžko přístupná místa dronem,“ míní David Muller, šéf výzkumného týmu z Queenslandské univerzity. Světová zdravotnická organizace na konci října odhadovala, že pouze pět z 54 afrických zemí zvládne očkovat 40 procent obyvatel. Hlavní příčinou je nedostatek injekčních stříkaček a chybějící chladicí zařízení.

Sprejem proti chřipce

Britská společnost Emergex v lednu rozjede ve Švýcarsku s 26 dobrovolníky testy, jejichž první výsledky budou k dispozici v létě. Než se očkovací náplasti začnou používat v praxi, musí projít sérií testů a klinických zkoušek na velkých počtech dobrovolníků. „Neznám vakcínu, která by byla v této podobě někde na světě registrovaná,“ říká předseda České vakcinologické společnosti Roman Chlíbek. Takže případní zájemci o bezbolestnou vakcinaci si ještě nějakou dobu počkají.

Náplasti nejsou jediným směrem výzkumu šetrného způsobu očkování, hledají se další. Zatím se v praxi používají ve výjimečných případech kapky nebo spreje. Podáním kapek se v Česku delší dobu očkují kojenci proti rotavirům a Chlíbek upozorňuje, že od letošního října se stříknutím vakcíny do nosních dírek nově imunizují vůči chřipce děti ve věku od dvou do 18 let. „Kapky se aplikují na sliznice a zapojuje se tak slizniční imunita,“ vysvětluje. Převést další vakcíny do podoby kapek se ale podle Chlíbka hned tak nepodaří: „Kdyby to bylo tak jednoduché, už máme dávno všechny vakcíny v kapkách.“ Bude tedy potřeba provést řadu dalších výzkumů. 

Související