วัคซีน Microneedle แก้ปัญหาวิกฤติการสร้างภูมิคุ้มกันทั่วโลกได้อย่างไร

https://en.wikipedia.org/wiki/Microneedles

การฉีดวัคซีนถือเป็นหนึ่งในความสำเร็จที่ยิ่งใหญ่ที่สุดของด้านสาธารณสุขยุคใหม่ อย่างไรก็ตาม วิธีการฉีดเข้ากล้ามแบบดั้งเดิมต้องเผชิญกับความท้าทายระดับโลกสามประการมายาวนาน ได้แก่ ต้นทุนที่สูงเกินไปในการขนส่งด้วยความเย็น ความเสี่ยงจากการบาดเจ็บจากเข็มแทง และการปฏิบัติตามข้อกำหนดในการฉีดวัคซีนต่ำกว่ามาตรฐาน การเจริญเต็มที่ของเทคโนโลยีวัคซีนไมโครนีเดิลสัญญาว่าจะแก้ไขปัญหาเก่าๆ หลายทศวรรษ-โดยพื้นฐาน ซึ่งผลักดันให้มีการครอบคลุมการสร้างภูมิคุ้มกันทั่วโลกเพิ่มขึ้นอย่างมาก

ปัญหาห่วงโซ่ความเย็นแสดงถึงปัญหาคอขวดหลักที่จำกัดความพยายามในการฉีดวัคซีนในประเทศที่มีรายได้ต่ำ-และปานกลาง- วัคซีนเหลวแบบดั้งเดิมจะต้องจัดเก็บไว้ในสภาพแวดล้อมที่เข้มงวด 2-8 องศาตลอดวงจรชีวิต การเบี่ยงเบนของอุณหภูมิใด ๆ จะลดประสิทธิภาพลงอย่างถาวร องค์การอนามัยโลกประมาณการว่าประมาณ 50% ของวัคซีนทั่วโลกสูญเปล่าทุกปีเนื่องจากการแตกของห่วงโซ่ความเย็น ส่งผลให้เกิดความสูญเสียทางเศรษฐกิจเป็นมูลค่าหลายพันล้านดอลลาร์ วัคซีนไมโครนีดเดิลเอาชนะปัญหานี้ได้โดยการตรึงแอนติเจนบนพื้นผิวเข็มในรูปแบบฟิล์มหรือผงแห้ง- ซึ่งช่วยให้สามารถเก็บรักษา-ความเสถียรในระยะยาวที่อุณหภูมิห้องได้ การวิจัยระบุว่าวัคซีนไข้หวัดใหญ่ชนิด microneedle ที่ป้องกันด้วยซูโครสและทรีฮาโลสสามารถรักษาภูมิคุ้มกันได้มากกว่า 90% หลังจากเก็บไว้ที่อุณหภูมิ 37 องศาเป็นเวลา 12 เดือน ซึ่งหมายความว่าบุคลากรทางการแพทย์ในพื้นที่ภูเขาห่างไกลสามารถถือกล่องแผ่นแปะไมโครนีเดิลได้โดยไม่ต้องมีรถบรรทุกห้องเย็น ถุงน้ำแข็ง หรืออุปกรณ์ตรวจวัดอุณหภูมิ แต่ยังคงดำเนินการรณรงค์ฉีดวัคซีนที่มีประสิทธิภาพสูง

การบาดเจ็บจากเข็มเป็นภัยร้ายที่มองไม่เห็นในหมู่บุคลากรทางการแพทย์ ตามสถิติขององค์การแรงงานระหว่างประเทศ บุคลากรทางการแพทย์ประมาณ 3 ล้านคนทั่วโลกได้รับบาดเจ็บจากการถูกเข็มแทงทุกปี โดยมีความเสี่ยง{2}}เล็กน้อยในการติดเชื้อจากไวรัสตับอักเสบบี ไวรัสตับอักเสบซี หรือเอชไอวี นอกจากนี้ ของเสียทางการแพทย์ที่แหลมคมที่เกิดจากกระบอกฉีดยาแบบดั้งเดิมยังสร้างภาระหนักให้กับระบบกำจัดของเสียอีกด้วย แผ่นแปะ Microneedle มีคุณสมบัติด้านความปลอดภัยโดยธรรมชาติ: เข็มจะทื่อหรือละลายเมื่อสัมผัสผิวหนัง ทำให้ไม่สามารถใช้งานได้เป็นครั้งที่สองและกำจัดของเสียมีคม กลไก "ทำลายตัวเอง-" นี้ไม่เพียงแต่ป้องกันการปนเปื้อนข้าม-เท่านั้น แต่ยังช่วยขจัดความเสี่ยงที่เกี่ยวข้องกับการรีไซเคิลกระบอกฉีดอย่างผิดกฎหมายอีกด้วย

ในส่วนของการปฏิบัติตามข้อกำหนดในการฉีดวัคซีน ข้อดีของ microneedles นั้นง่ายกว่าอีกด้วย โรคกลัวเข็มส่งผลกระทบต่อผู้ใหญ่ประมาณ 10% และวัยรุ่น 25% ส่งผลให้อัตราการฉีดวัคซีนในกลุ่มประชากรเหล่านี้ลดลงอย่างมาก ลักษณะที่ไม่เจ็บปวดของ microneedles ผสมผสานกับความสะดวกสบายของรูปแบบแพทช์ ช่วยลดความต้านทานทางจิตได้อย่างมาก ที่สำคัญกว่านั้น การบริหารเข็มไมโครนีเดิลสามารถทำได้โดยผู้ที่ไม่ใช่-ผู้เชี่ยวชาญที่ผ่านการฝึกอบรมขั้นต่ำ หรือแม้แต่โดยตัวบุคคลเอง ในช่วงที่มีการระบาดของโควิด-19 FDA ของสหรัฐอเมริกาได้อนุญาตให้ใช้แผ่นแปะวัคซีนป้องกันเชื้อโควิด-19 แบบ microneedle ในกรณีฉุกเฉิน ซึ่งช่วยให้ผู้เข้ารับการทดลองสามารถจัดการได้ด้วยตนเองภายใต้การแนะนำ ซึ่งเป็นความสามารถที่สำคัญอย่างยิ่งสำหรับการสร้างภูมิคุ้มกันอย่างรวดเร็ว

จากมุมมองของระบบภูมิคุ้มกัน Microneedles อาจให้การปกป้องที่เหนือกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับการฉีดแบบดั้งเดิม ผิวหนังประกอบด้วยเซลล์แลงเกอร์ฮานส์และเซลล์เดนไดรต์-แอนติเจนอันทรงพลัง-ที่ทำหน้าที่นำเสนอเซลล์หนาแน่น โดยการส่งแอนติเจนโดยตรงไปยังชั้นหนังกำพร้าและชั้นหนังแท้ซึ่งอุดมไปด้วยเซลล์ภูมิคุ้มกัน microneedles สามารถกระตุ้นการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันของเซลล์และเยื่อเมือกให้แข็งแกร่งขึ้น การทดลองเปรียบเทียบของวัคซีนไข้หวัดใหญ่แสดงให้เห็นว่าการฉีดวัคซีนแบบ microneedle จะสร้างระดับแอนติบอดีป้องกันข้าม- ซึ่งสูงกว่าระดับแอนติบอดีที่ได้รับจากการฉีดเข้ากล้ามถึง 30% ซึ่งหมายความว่าสามารถป้องกันเชื้อไวรัสได้หลากหลายยิ่งขึ้น

การจำหน่ายวัคซีนไมโครนีเดิลเชิงพาณิชย์กำลังเร่งตัวขึ้น ผลิตภัณฑ์ที่กำหนดเป้าหมายไปที่ไข้หวัดใหญ่ หัด หัดเยอรมัน ไวรัสตับอักเสบบี และโควิด-19 ได้เข้าสู่ขั้นตอนการทดลองทางคลินิกแล้ว โดยบางส่วนได้รับการอนุมัติตามกฎระเบียบแล้ว คาดการณ์ได้ว่าในอนาคตอันใกล้ แผ่นแปะไมโครนีดเดิลแบบบาง-ของพลาสมาจะกลายเป็นเครื่องมือสากลในการปกป้องสุขภาพของมนุษยชาติ