Rivoluzionaria stampante portatile produce 100 vaccini a cerotto in 48 ore: come funziona
Ricercatori americani hanno messo a punto una rivoluzionaria stampante portatile per produrre vaccini efficaci e resistenti, che si mantengono stabili per mesi a temperatura ambiente, senza dover fare affidamento alla catena del freddo. Le dosi non sono del tipo iniettabile, come avviene ad esempio per i vaccini anti Covid, ma sono incapsulate in “patch” (cerotti) grandi come un unghia con centinaia di microaghi, che rilasciano il vaccino una volta a contatto con la pelle. L'obiettivo finale è avere uno strumento versatile che può essere inviato negli angoli più remoti del pianeta e produrre dosi di vaccino “su richiesta”, dove non sempre sono disponibili le infrastrutture per immagazzinare e conservare i preziosi medicinali.
In principio l'idea degli scienziati era sviluppare un macchinario da impiegare rapidamente nei punti più sensibili dei focolai di Ebola, che spesso scoppiano proprio in regioni remote dell'Africa, difficili da raggiungere e senza infrastrutture adeguate per mantenere al freddo i vaccini tradizionali. Con la pandemia di COVID-19, tuttavia, hanno voluto ampliare gli orizzonti del pionieristico progetto, pensando anche ai vaccini per altre malattie, come appunto l'infezione provocata dal coronavirus SARS-CoV-2, la poliomielite, la rosolia, il morbillo e altre ancora. Attualmente il prototipo della stampante è in grado di produrre cento cerotti con microaghi ogni 48 ore, ma è sono previste macchine ancora più rapide e produttive.
A mettere a punto la stampante per vaccini è stato un team di ricerca internazionale guidato da scienziati statunitensi del Massachusetts Institute of Technology – meglio conosciuto con l'acronimo di MIT – e del Center for Virology and Vaccine Research – Beth Israel Deaconess Medical Center dell'Università di Harvard, che hanno collaborato a stretto contatto con i colleghi del Macromolecular Engineering Laboratory dell'ETH di Zurigo (Svizzera). I ricercatori, coordinati dai professori Ana Jaklenec e Robert Langer del David H. Koch Institute for Integrative Cancer Research presso il MIT, hanno dimostrato l'efficacia dei vaccini stampati dopo averli conservati più o meno a lungo a temperature differenti e averli testati sui topi.
Come vaccino hanno utilizzato una formulazione anti Covid a RNA incapsulata in nanoparticelle lipidiche che vengono stampate come un vero e proprio inchiostro nei microaghi; una volta a contatto con la pelle, come specificato, si dissolvono e lasciano fuoriuscire il vaccino. Il peculiare "inchiostro" contiene anche polimeri che favoriscono la stabilità a temperatura ambiente ma anche superiore (tra i composti impiegati il polivinilpirrolidone e l'alcol polivinilico). La professoressa Jaklenec e i colleghi hanno conservato i cerotti stampati in tre condizioni differenti: a 4° C e a 25° C per 6 mesi al massimo e a 37° C per un mese. Successivamente li hanno somministrati ai topi per verificarne l'efficacia, osservando una risposta anticorpale contro il coronavirus SARS-CoV-2 paragonabile a quella innescata dalla classica iniezione.
“Questo lavoro è particolarmente entusiasmante in quanto dimostra la capacità di produrre vaccini su richiesta”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Joseph DeSimone, docente presso l'Università di Stanford e non coinvolto direttamente nella ricerca. “Con la possibilità di aumentare la produzione dei vaccini e una migliore stabilità a temperature più elevate, le stampanti portatili per vaccini possono facilitare l'accesso diffuso ai vaccini a RNA”, ha aggiunto l'esperto. I vaccini a RNA sono considerati il futuro della medicina e alcune aziende farmaceutiche sostengono che entro il 2030 avremo formulazioni specifiche contro cancro, malattie cardiovascolari, malattie rare, patologie autoimmuni e molto altro ancora. La stampante, come affermato dalla professoressa Jaklenec, può comunque supportare vaccini a virus inattivato e base proteica, oltre che comuni farmaci. I dettagli della ricerca “A microneedle vaccine printer for thermostable COVID-19 mRNA vaccines” sono stati pubblicati sull'autorevole rivista scientifica Nature Biotechnology.
