Cjepiva, vidjeli smo to i proteklih godina, nije uvijek lako nabaviti niti čuvati. Mnoga zahtijevaju hladno skladištenje, a to pak otežava njihovo slanje u udaljena područja, bez potrebne infrastrukture. No, čini se da su na MIT-u smislili rješenje ovog problema: mobilne pisače cjepiva koji bi dnevno mogli ispisivati stotine doza. Ova vrsta pisača može stati na stol i postaviti gdje god su potrebna cjepiva.

Od Rakovog Potoka do MIT-a

"Jednog bismo dana mogli imati proizvodnju cjepiva na zahtjev. Izbije li u nekoj regiji epidemija ebole, pošaljemo tamo nekoliko ovih pisača i cijepimo ljude na toj lokaciji", objašnjava Ana Jaklenec, MIT-ova znanstvenica s Kochovog institutu za integrativno istraživanje raka.

Riječ je o Zagrepčanki o kojoj smo već pisali na stranicama Buga. Osnovnu školu pohađala je u Rakovom Potoku, da bi se potom preselila u Ameriku, diplomirala biomedicinsko inženjerstvo na Sveučilištu u Bostonu i doktorirala filozofiju biomedicinskog inženjerstva na Brownu. Danas na MIT-u vodi vlastitu grupu koja istražuje formulacije, stabilnost i otpuštanje bioloških lijekova iz polimernih sustava. 

Mikroiglice s cjepivom

Pisač o kojem je ovdje riječ proizvodi flastere sa stotinama mikroiglica koje sadrže cjepivo. Flaster se može pričvrstiti na kožu, omogućujući da se cjepivo otopi bez potrebe za tradicionalnom injekcijom. Jednom ispisani flasteri cjepiva mogu se mjesecima čuvati na sobnoj temperaturi.

Studija, objavljena u časopisu Nature Biotechnology, pokazuje da bi se ovi pisači mogli koristiti i za proizvodnju termostabilnih RNA cjepiva protiv Covid-19 koja bi mogla inducirati imunološki odgovor usporediv s onim koji stvaraju ubrizgana RNK cjepiva kod miševa.

Flasteri veličine nokta

Većina cjepiva, uključujući i ona mRNK, moraju se držati u hladnjaku dok se skladište, što otežava njihovo skladištenje ili slanje na mjesta gdje se te temperature ne mogu održavati. Uz to, potrebne su im štrcaljke, igle i obučeni zdravstveni djelatnici za njihovu primjenu.

Umjesto proizvodnje tradicionalnih cjepiva u injekcijama, Jaklenec i njeni istraživači odlučili su poraditi na novoj vrsti isporuke cjepiva, temeljenoj na flasterima veličine nokta koji sadrže stotine mikroiglica. Trenutno se razvijaju takva cjepiva za mnoge bolesti, uključujući dječju paralizu, ospice i rubeolu. Kad se flaster nanese na kožu, vrhovi igala se otapaju ispod kože, oslobađajući cjepivo.

Čuvanje na sobnoj temperaturi

"Tinta" koju istraživači koriste za ispis mikroiglica uključuje RNK molekule cjepiva inkapsulirane u lipidnim nanočesticama, što im pomaže da ostanu stabilne duže vrijeme. Tinta sadrži i polimere koji se mogu lako oblikovati i zatim ostati stabilni tjednima ili mjesecima, čak i kad se čuvaju na sobnoj temperaturi ili višoj. Najbolju kombinaciju krutosti i stabilnosti daje pola/pola kombinacija polivinilpirolidona i polivinil alkohola, otkrili su istraživači.

Unutar pisača, robotska ruka ubrizgava tintu u kalupe s mikroiglicama, a vakuumska komora ispod kalupa usisava tintu do dna, pazeći da tinta dopre do vrhova igala. Kad se kalupi napune, treba im dan do dva da se osuše. Trenutačni prototip može proizvesti 100 cjepiva u 48 sati, ali buduće bi verzije trebale imati veći kapacitet.

Sastav tinte

Studija je bila fokusirana na RNK cjepiva protiv Covid-19 no istraživači planiraju prilagoditi proces za proizvodnju drugih vrsta cjepiva, uključujući cjepiva napravljena od proteina ili inaktiviranih virusa.

"Sastav tinte bio je ključan u stabilizaciji mRNK cjepiva, ali tinta može sadržavati različite vrste cjepiva ili čak lijekova, što omogućuje fleksibilnost i modularnost onoga što se može isporučiti pomoću ove platforme mikroiglica", objašnjava Jaklenec koja vjeruje da ne bi trebalo biti previše teško izraditi printere za ova topljiva cjepiva na bazi mikroiglica i podijeliti ih tamo gdje je teško doći do potrebnih laboratorija. Sve je, kaže ona, pitanje resursa.

"Ako postoji volja i novac da se ta volja omogući, stvari se mogu vrlo brzo pokrenuti. Razgovaramo s tvrtkama i drugima da vidimo možemo li uspostaviti partnerstva koja bi pomogla u razvoju komercijalnog pisača koji bi se mogao distribuirati i potom testirati u različitim dijelovima svijeta", zaključuje Jaklenec.