Scienza

Vaccini, una sola iniezione che consegna più dosi

Un nuovo metodo di stampa 3D permette di realizzare micro-contenitori che si dissolvano secondo tempistiche programmate: dal MIT la scoperta che ridurrà la necessità dei "richiami".

Un gruppo di ricercatori del MIT ha messo a punto un sistema di stampa 3D perfetto per fabbricare microparticelle che consegnino dosi di vaccino in fasi progressive nel tempo.

Gli invisibili contenitori realizzati con un polimero biocompatibile già approvato dalla Food and Drug Administration, somigliano - nelle parole degli scienziati - a piccole tazze di caffè sigillate da altrettanti coperchi. Riempite con la giusta dose di vaccino, si dissolvono con tempistiche diverse a seconda del loro spessore.

Controllando il processo di stampa, è possibile decidere quando di preciso consegneranno il prezioso carico. Una sola iniezione basta, quindi, a somministrare più dosi: un vantaggio inedito che potrebbe rivelarsi molto utile nelle aree più remote del mondo, dove è più difficile effettuare i richiami delle vaccinazioni.

Una sola puntura. La ricerca è stata pubblicata su Science. Robert Langer e Ana Jaklenec hanno lavorato al progetto in parte finanziato dalla Bill and Melinda Gates Foundation: l'obiettivo era trovare non solo un polimero a rilascio graduale (quelli esistono già), ma un modo per somministrare dosi specifiche di vaccino a intervalli precisi nel tempo, imitando la classica somministrazione a più richiami.

Nei Paesi in via di sviluppo, un simile strumento permetterebbe di coprire i bambini che raramente incontrano un medico per i primi uno o due anni di vita.

Il sistema per depositare in automatico le dosi nei micro-stampi (clicca per attivare l'animazione). © Courtesy of the Langer lab

La tecnica. Come materiale di partenza è stato scelto il PLGA, un polimero biocompatibile già utilizzato per suture, impianti e protesi. Serviva un metodo di stampa che consentisse di stampare migliaia di "tazzine" in serie e coperchi con bordi di pochi centinaia di micron (lo spessore di qualche capello allineato).

I ricercatori si sono ispirati alla fotolitografia, una tecnica già usata per realizzare i chip dei computer. Con la stampa in 3D hanno realizzato stampi in silicone che hanno rivestito con il polimero e che poi, grazie a una sorta di dispenser automatico, hanno riempito con dosi di vaccino.

Programmate per sciogliersi. Il nuovo metodo di stampa chiamato SEAL (StampEd Assembly of polymer Layers) ha permesso di modulare peso del polimero e struttura delle sue molecole, due variabili che hanno deciso i tempi di dissoluzione dei micro contenitori. Nei topi, una singola iniezione di ovalbumina, una proteina presente nel bianco d'uovo usata in ricerca per stimolare la reazione immunitaria, ha consegnato particelle che si sono aperte a 9, 20 e 41 giorni rispettivamente, rilasciando dosi precise e senza sversamenti tra un richiamo e l'altro.

Ora la sfida sarà realizzare capsule a più lento rilascio, che riescano a mantenere stabili le molecole e a non farle degradare. I ricercatori testeranno le micro capsule con diversi tipi di vaccini, mentre si lavora a strategie per stabilizzarli.

20 settembre 2017 Elisabetta Intini
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