Una stampante per produrre vaccini facili da somministrare e direttamente nelle località dove occorrono: sembra una soluzione da fantascienza ma è proprio quello a cui hanno pensato gli scienziati del Mit.
Un gruppo di ricerca del Koch Institute for Integrative Cancer Research dell'MIT di Cambridge, Massachusetts, ha messo a punto una tecnologia per stampare cerotti muniti di microaghi che possano vaccinare contro diverse malattie senza bisogno di siringhe e fiale, superando i problemi legati a trasporto, distribuzione e conservazione dei medicinali. La scoperta e i primi test sono descritti in un articolo su Nature Biotechnology.
Affamati di energia. Uno dei problemi della distribuzione dei vaccini è quello della catena del freddo. Come abbiamo constatato durante la pandemia di CoViD-19, la maggior parte dei vaccini - inclusi quelli a mRNA - deve essere conservata a basse temperature, un fatto che complica la consegna delle dosi nelle zone di mondo in cui per l'elettricità a singhiozzo non è possibile garantire queste condizioni. In più per vaccinare servono siringhe e aghi sterili e personale capace di somministrare iniezioni.
Micro punture. La stampante creata dal Mit, che può essere alloggiata su un tavolo, realizza cerotti con centinaia di microaghi contenenti il vaccino. Una volta applicato il cerotto sulla pelle, i microaghi si dissolvono consegnando il contenuto all'organismo, senza bisogno di iniezioni. Un altro vantaggio è che questi adesivi si conservano per mesi anche fuori dal frigorifero.
Di per sé i cerotti muniti di microaghi non sono una novità, e sono già allo studio contro covid, polio, morbillo e rosolia. In particolare nell'articolo appena pubblicato, gli scienziati raccontano come sono riusciti a stampare con questa tecnologia vaccini anti-covid a mRNA conservabili a temperatura ambiente, che hanno indotto nei topi una risposta immunitaria comparabile a quella generata dai vaccini iniettabili.
Rapida conversione. Quando è scoppiata la pandemia di covid il gruppo di ricerca guidato da Ana Jaklenec stava già lavorando a una tecnologia veloce ed efficiente per consegnare vaccini nelle zone remote colpite da Ebola.
L'arrivo del SARS-CoV-2 in ogni angolo del Pianeta ha fornito una motivazione in più per lavorare sulla stabilità dei vaccini e convinto gli scienziati a incorporare nei cerotti i vaccini a Rna che ci hanno traghettato fuori dall'emergenza.
Come funziona. All'interno della stampante un braccio robotico inserisce i vaccini negli stampi per microaghi contenuti nei cerotti. Le molecole di Rna sono incapsulate in nanoparticelle di lipidi che mantengono i fragili filamenti stabili per lunghi periodi di tempo.
L'inchiostro contiene inoltre polimeri che possono essere facilmente modellati nella forma di microaghi e che allo stesso tempo garantiscono la stabilità del principio attivo anche a temperatura ambiente o ad alte temperature.
Il prototipo di stampante può per ora produrre un centinaio di cerotti in 48 ore, ma le prestazioni sono destinate a migliorare e la tecnologia è scalabile - basta aumentare il numero di stampanti. Una volta deposto, l'inchiostro impiega una giornata per asciugare ed essere pronto.
I test. Gli scienziati hanno testato la stabilità dell'inchiostro inserendovi dapprima una molecola di Rna che codifica per una proteina fluorescente. Hanno conservato i cerotti a diverse temperature fino a sei mesi (4 °C, 25 °C e 37 °C) e quindi li hanno applicati ad alcuni topi: in tutte le condizioni è stato possibile riscontrare una risposta a questa proteina, segno che i microaghi si erano ben conservati.
Come i vaccini tradizionali. Anche le prestazioni dei cerotti anti-covid sono state soddisfacenti. Il team ha vaccinato i topi con due dosi (cioè due cerotti) a quattro settimane l'una dall'altra, poi ha misurato le quantità di anticorpi prodotti. I roditori vaccinati con i cerotti a base di vaccini anti-covid a mRNA hanno sviluppato una risposta simile a quelli immunizzati in modo tradizionale. Lo stesso è accaduto per i topi vaccinati con cerotti lasciati a temperatura ambiente per tre mesi.
Il processo potrebbe essere adattato anche ad altri tipi di vaccini, come quelli a base di proteine o di virus inattivati, e non solo contro la covid. Potrebbe inoltre servire per consegnare non solo vaccini ma anche farmaci di altro tipo.
