Universiteit Leiden Universiteit Leiden

Nederlands English

Toekomstperspectief voor pijnloze vaccinatie met micronaalden

Vaccins toedienen met micronaalden kunnen een pijnloos alternatief worden voor conventionele dikke injectienaalden. Koen van der Maaden bedacht hiervoor nieuwe strategieën. Promotie 10 december.

Efficiënt vaccineren

Het oppervlak van de micronaalden bevat een ultradunne coating met een vaccin. In de huid komt het vaccin vrij en wekt het een immuunreactie op.

Het is al ruim tien jaar mogelijk om vaccins met micronaalden in de huid in te brengen, maar de methoden zijn nog weinig efficiënt. Koen van der Maaden ontwikkelde een nieuwe strategie. Hij maakte naalden die een vaccin goed binden in een licht zure oplossing en makkelijk afgeven in een neutrale omgeving - zoals de huid. Deze benadering is nieuw, en in principe bruikbaar voor verschillende vaccins en medicijnen.

Micronaalden met ultradunne coating

Van der Maaden ging bij zijn onderzoek uit van micronaalden die een vaccin dragen op het oppervlak. Hij zegt: ‘Het nadeel daarvan is dat die coating een dikke laag vormt; het vaccin plakt met een laag ‘lijm’ op de naalden. De naalden worden daar bot van en als ze in de huid worden geprikt schuift veel van het vaccin er aan de buitenkant af.’ Hij vond daar een oplossing voor: een laag chemische stoffen op de naalden aanbrengen die een elektrische lading hebben in een zure omgeving, maar niet in een neutraal milieu. ‘Vaccins zijn eiwitmoleculen die ook een elektrische lading hebben. Als die lading tegengesteld is zullen de eiwitten vanuit een zure oplossing naar de naalden getrokken worden en elektrostatisch binden. In de huid laten ze dan weer los. Deze coating is ultradun, dus de naalden blijven scherp. En hij kan tijdens de fabricage van de naalden worden aangebracht.’

Piranhamengsel

Het idee bleek praktisch haalbaar. Om de naalden een zuurgraad-afhankelijke elektrische lading te geven, dompelt Van der Maaden ze eerst onder in een agressief ‘piranhamengsel’ van zwavelzuur en waterstofperoxide. Met nog een paar tussenstappen bindt hij er dan pyridinegroepen aan die positief zijn in een zuur milieu. Op deze ondergrond laadt hij tenslotte een negatieve eiwit. Hij probeerde het uit met het eiwit ovalbumine (een modelvaccin). Dat bond uitstekend aan de naalden. In menselijk huidweefsel verloren de pyridinegroepen hun lading en kwam de ovalbumine goed vrij. Bij muizen wekte het zo toegediende eiwit een immuunreactie op zoals een vaccin behoort te doen.

Pijnloze injectie

Van der Maaden heeft een patent gekregen op deze nieuwe benadering - micronaalden met een zuurgraad-afhankelijke elektrische lading. Hoewel toepassing nog ver weg is heeft de methode perspectief. Het belangrijkste voordeel is dat het vaccin of geneesmiddel een droge vorm heeft. Zo is het veel langer houdbaar, ook ongekoeld, dan een vaccin of geneesmiddel in oplossing. Een ander voordeel is dat micronaalden alleen door de bovenste huidlaag, de dode hoornlaag, prikken. Ze raken geen zenuwbanen en bloedvaten zodat injectie pijnloos is en zonder ongemak. Micronaalden hoeven niet duurder te zijn dan conventionele injectienaalden.