Piepkleine, pijnvrije vaccinaties: micronaalden en nanodeeltjes
Als het aan promovendus Guangsheng Du ligt, hoeven patiënten niet meer bang te zijn voor dokters met grote naalden. De onderzoeker van het Leiden Academic Centre for Drug Research onderzocht het gebruik van micronaaldjes en nanodeeltjes als nieuw systeem voor vaccinatie. ‘Ik wil een methode ontwikkelen die veel patiëntvriendelijker is.’ Hij verdedigt zijn proefschrift op 30 oktober.
Micronaalden en nanodeeltjes
In zijn onderzoek combineerde Du micronaalden (zie kader: Micronaalden) met nanodeeltjes om de eerste stappen te zetten naar een nieuwe vaccinatiemethode. ‘Met micronaalden kun je vaccins toedienen op een niet-invasieve en pijnvrije manier en een effectieve reactie van het immuunsysteem op gang brengen,’ legt Du uit. ‘Ten tweede hebben vaccins van nanodeeltjes de potentie om de immunogeniciteit van antigenen te verbeteren: het vermogen om een immuunrespons in het lichaam op te roepen. We kunnen de immuunreacties reguleren door de kenmerken van deze nanodeeltjes aan te passen.’ Vanwege de unieke eigenschappen en voordelen van beide methodes, is er tegenwoordig een toenemend aantal onderzoeken dat zich richt op het combineren van micronaalden- en nanodeeltjestechnologie. Deze onderzoeken streven naar het verbeteren van de immuunreacties door middel van een meer patiëntvriendelijke methode.
Testen
Du ontwikkelde twee soorten systemen: holle micronaalden waarmee hij het nanodeeltjes-vaccin kon injecteren en micronaalden die hij coatte met het vaccin (gecoate micronaalden). Zowel het type micronaald als het type nanodeeltjes en hun fysisch-chemische eigenschappen, bleken belangrijke invloed te hebben op de reacties van het immuunsysteem. Met holle naaldjes vond Du bijvoorbeeld dat kleinere nanodeeltjes met gecontroleerde afgifte correleerden met een sterker effect. Om deze effecten te testen en na te gaan welke naalden, deeltjes, en manier van injecteren het beste werkten, mat Du bij muizen na elke toediening de reactie van antilichamen en immuuncellen in het lichaam.
Een nieuwe generatie vaccinaties
‘Micronaalden blijken een veelbelovende toedieningsmethode voor vaccinatie te zijn. Mensen kunnen de micronaaldjes zelf aanbrengen, zodat we de kosten voor de immunisatie van de samenleving aanzienlijk kunnen verlagen,’ vertelt Du. En volgens hem kunnen de kosten verder gereduceerd worden doordat nano-vaccins met een kleinere dosis antigenen een even sterke immuunrespons kunnen bewerkstelligen als een normaal vaccin. ‘Dit komt omdat antigen verwerkt tot nanodeeltjes, een sterkere immunogeniciteit heeft dan een vrije oplossing van antigenen. Het gebruik van nanodeeltjes zal daarom helpen de noodzakelijke dosis antigeen in een vaccin te verminderen en zo de kosten van vaccinatie verder te verlagen.’ Tot slot gelooft Du dat micronaaldjes de bereidwilligheid van patiënten zullen verhogen, omdat de toepassing ervan minder eng en pijn-vrij is. ‘Dit zal hopelijk de vaccinatiedekking vergroten’, voegt hij toe. ‘Als het onderzoek en de toekomstige klinische studies succesvol zijn, kunnen micronaalden een nieuwe generatie vaccinatiemethoden betekenen.
Tekst: Hilde Pracht
Micronaalden
Micronaaldjes zijn kleine naalden van slechts honderden micrometers lang; ze zijn dus kleiner dan een millimeter en bijna niet zichtbaar met het blote oog. De naalden die Du testte, waren 200 micrometer groot.
Micronaalden worden door middel van een kleine pleister op de huid aangebracht. Omdat ze zo klein zijn, penetreren ze alleen het stratum corneum (de buitenste barrièrelaag van de huid), waarna ze hun werkende stoffen aan de huid afgeven. Ervaringsdeskundigen zeggen dat de naaldjes aanvoelen als een kattentong of een nagelvijl. De injectiediepte is zo klein dat de micronaalden geen zenuwen of bloedvaten raken.