123RF
Bezigłowe szczepionki ultradźwiękowe
Redaktor: Jacek Janik
Data: 13.12.2023
Źródło: PAP/Katarzyna Czechowicz
Nowa technika podawania szczepionek – wykorzystująca pęcherzyki powstające i pękające w odpowiedzi na fale dźwiękowe – jest nie tylko bezbolesna, ale także pozwala uzyskać lepszą odpowiedź immunologiczną — poinformowało Acoustical Society of America.
Bez bólu i lęku przed igłą
Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego zbadali możliwość bezbolesnego i bezigłowego podawania szczepionki za pomocą ultradźwięków. Opracowana przez nich metoda wykorzystuje kawitację, czyli zjawisko fizyczne, w którym w odpowiedzi na falę dźwiękową powstają i pękają maleńkie pęcherzyki, w tym przypadku zawierające odpowiedni preparat.
Chociaż wstępne badania in vivo wykazały, że metodą tą dostarcza się 700 razy mniej cząsteczek szczepionki w porównaniu z konwencjonalnym zastrzykiem, to jednak zapewnia ona lepszą odpowiedź immunologiczną. Naukowcy teoretyzują, że może wynikać to z faktu, iż ultradźwięki skierowane są na skórę, która jest bardzo bogata w różne komponenty układu odpornościowego. Dzięki temu szczepionka jest bardziej wydajna, co sprzyja obniżeniu kosztów i zwiększeniu skuteczności.
Oksfordzkie badanie jest o tyle istotne, że – według amerykańskich Centers for Disease Control and Prevention – jedna czwarta dorosłych i dwie trzecie dzieci odczuwają silny strach przed igłami. Tymczasem zdrowie publiczne w dużej mierze zależy od chęci ludzi do przyjmowania szczepionek, a te najczęściej podaje się w formie zastrzyku.
Wykorzystano zjawisko kawitacji
– Nasza metoda opiera się na kawitacji – mówi autorka badania, doktorantka Darcy Dunn-Lawless.
– Wykorzystujemy skoncentrowane impulsy energii mechanicznej, wytwarzane przez zapadające się pęcherzyki na trzy sposoby. Po pierwsze torują one kanały przez zewnętrzną warstwę martwych komórek skóry, przez które następnie przedostają się cząsteczki szczepionki. Po drugie działają jak pompa, która kieruje cząsteczki leku do tych kanałów. I po trzecie – w przypadku niektórych szczepionek, które działają we wnętrzu komórek – kawitacja „otwiera” błony komórkowe, co umożliwia wniknięcie preparatu w odpowiednie miejsce.
Czy taka metoda będzie mieć jakieś skutki uboczne? – Moim zdaniem główny potencjalny efekt uboczny jest taki, że jeśli zastosuje się zbyt dużą energię, można uszkodzić tkankę – wyjaśnia Dunn-Lawless.
Badaczka tłumaczy, że narażenie na nadmierną kawitację może spowodować mechaniczne urazy komórek i struktur. – Istnieją jednak mocne dowody na to, że takich uszkodzeń da się łatwo uniknąć poprzez ograniczenie energii, dlatego kluczową częścią moich badań jest próba pełnego określenia, gdzie leży próg bezpieczeństwa w przypadku takiej szczepionki – stwierdza.
Darcy Dunn-Lawless wyjaśnia też, że metoda kawitacyjna może być szczególnie przydatna dla szczepionek DNA, które obecnie są bardzo trudne do podania. Kawitacja eliminuje ich podstawowy problem, czyli dostarczenie substancji czynnej do jądra komórkowego, dzięki temu, że skutecznie i szybko „otwiera” błony komórkowe.
Naukowcy z Uniwersytetu Oksfordzkiego zbadali możliwość bezbolesnego i bezigłowego podawania szczepionki za pomocą ultradźwięków. Opracowana przez nich metoda wykorzystuje kawitację, czyli zjawisko fizyczne, w którym w odpowiedzi na falę dźwiękową powstają i pękają maleńkie pęcherzyki, w tym przypadku zawierające odpowiedni preparat.
Chociaż wstępne badania in vivo wykazały, że metodą tą dostarcza się 700 razy mniej cząsteczek szczepionki w porównaniu z konwencjonalnym zastrzykiem, to jednak zapewnia ona lepszą odpowiedź immunologiczną. Naukowcy teoretyzują, że może wynikać to z faktu, iż ultradźwięki skierowane są na skórę, która jest bardzo bogata w różne komponenty układu odpornościowego. Dzięki temu szczepionka jest bardziej wydajna, co sprzyja obniżeniu kosztów i zwiększeniu skuteczności.
Oksfordzkie badanie jest o tyle istotne, że – według amerykańskich Centers for Disease Control and Prevention – jedna czwarta dorosłych i dwie trzecie dzieci odczuwają silny strach przed igłami. Tymczasem zdrowie publiczne w dużej mierze zależy od chęci ludzi do przyjmowania szczepionek, a te najczęściej podaje się w formie zastrzyku.
Wykorzystano zjawisko kawitacji
– Nasza metoda opiera się na kawitacji – mówi autorka badania, doktorantka Darcy Dunn-Lawless.
– Wykorzystujemy skoncentrowane impulsy energii mechanicznej, wytwarzane przez zapadające się pęcherzyki na trzy sposoby. Po pierwsze torują one kanały przez zewnętrzną warstwę martwych komórek skóry, przez które następnie przedostają się cząsteczki szczepionki. Po drugie działają jak pompa, która kieruje cząsteczki leku do tych kanałów. I po trzecie – w przypadku niektórych szczepionek, które działają we wnętrzu komórek – kawitacja „otwiera” błony komórkowe, co umożliwia wniknięcie preparatu w odpowiednie miejsce.
Czy taka metoda będzie mieć jakieś skutki uboczne? – Moim zdaniem główny potencjalny efekt uboczny jest taki, że jeśli zastosuje się zbyt dużą energię, można uszkodzić tkankę – wyjaśnia Dunn-Lawless.
Badaczka tłumaczy, że narażenie na nadmierną kawitację może spowodować mechaniczne urazy komórek i struktur. – Istnieją jednak mocne dowody na to, że takich uszkodzeń da się łatwo uniknąć poprzez ograniczenie energii, dlatego kluczową częścią moich badań jest próba pełnego określenia, gdzie leży próg bezpieczeństwa w przypadku takiej szczepionki – stwierdza.
Darcy Dunn-Lawless wyjaśnia też, że metoda kawitacyjna może być szczególnie przydatna dla szczepionek DNA, które obecnie są bardzo trudne do podania. Kawitacja eliminuje ich podstawowy problem, czyli dostarczenie substancji czynnej do jądra komórkowego, dzięki temu, że skutecznie i szybko „otwiera” błony komórkowe.
