Als het aan Ph.D. student Guangsheng Du, patiënten hoeven zich geen zorgen meer te maken over grote naalden. Bij het Leids Academisch Centrum voor Geneesmiddelenonderzoek (LACDR), hij bestudeerde het gebruik van micronaalden en nanodeeltjes als nieuw vaccinatiesysteem. "Ik wil een patiëntvriendelijkere bezorgmethode creëren." Hij verdedigt zijn Ph.D. op 30 oktober.

In zijn studeerkamer Du combineerde micronaalden (zie kader) met nanodeeltjes om de eerste stappen te zetten naar een nieuwe vaccinatiemethode. "Microneedles kunnen worden gebruikt om vaccins op een niet-invasieve en pijnvrije manier af te leveren en effectieve immuunresponsen te induceren, " legt Du uit. "Ten tweede, vaccins met nanodeeltjes hebben het potentieel om de immunogeniciteit van antigenen te verbeteren:het vermogen om een ​​immuunrespons in het lichaam op te wekken. We kunnen de immuunreacties reguleren door de eigenschappen van deze nanodeeltjes te moduleren." Vanwege de unieke eigenschappen en voordelen van beide methoden, tegenwoordig zijn er steeds meer onderzoeken gericht op het combineren van micronaald- en nanodeeltjestechnologie. Deze onderzoeken hebben tot doel de immuunrespons te verbeteren door een patiëntvriendelijkere toedieningsmethode te gebruiken.

Du ontwikkelde twee soorten micronaaldsystemen:holle micronaalden die nanodeeltjesvaccins kunnen injecteren en micronaalden die met het vaccin zijn omhuld. Zowel het type micronaald als het type en de fysisch-chemische eigenschappen van de nanodeeltjes bleken belangrijke invloeden te hebben op de reacties die in het immuunsysteem worden opgewekt. Met holle micronaalden, Du ontdekte bijvoorbeeld dat kleinere nanodeeltjes met gecontroleerde afgifte-eigenschappen correleerden met een sterker effect. Om deze effecten te testen en om te weten welke naalden, deeltjes en injectieparameters werkten het beste, Du mat antilichaam- en immuuncelreacties bij muizen na elke toepassing. Hoe sterker de antilichamen en immuuncelreacties, hoe beter het vaccin werkte.

"Micronaalden hebben bewezen een veelbelovend hulpmiddel te zijn voor vaccinatie. Mensen kunnen de micronaalden zelfs zelf aanbrengen, zodat de kosten van vaccinatie voor de samenleving aanzienlijk kunnen worden verminderd, Du legt uit. Een andere reden waarom de kosten kunnen worden verlaagd, is omdat vaccins met nanodeeltjes een even sterke immuunrespons kunnen bereiken als een normaal vaccin, maar met een kleinere dosis. "Dit komt omdat een antigeen dat is geladen met nanodeeltjes een sterkere immunogeniciteit heeft dan een vrije antigeenoplossing. Het gebruik van nanodeeltjes zal daarom helpen de benodigde dosis van het antigeen te verlagen en de kosten van vaccinatie verder te verlagen." Eindelijk, Du gelooft dat micronaalden de therapietrouw van patiënten zullen vergroten, omdat de toepassing niet-invasief en pijnvrij is. "Dit zal hopelijk de dekking van vaccinatie vergroten, " voegt hij eraan toe. "Als het onderzoek en toekomstige klinische studies succesvol zijn, het micronaaldsysteem kan een nieuwe generatie vaccinatiemethoden worden."

Micronaalden zijn kleine naalden van slechts een paar honderd micrometer lang; ze zijn kleiner dan een millimeter en nauwelijks zichtbaar met het blote oog. De naalden die Du testte waren 200 micrometer lang. Ze worden met een kleine pleister op de huid aangebracht. Door hun grootte, ze dringen alleen door in het stratrum corneum (de buitenste barrièrelaag van de huid), waarna ze hun componenten aan het lichaam afgeven. Mensen die het hebben geprobeerd, zeggen dat de applicatie aanvoelt als de tong van een kat of een nagelvijl. De injectiediepte is zo klein dat de micronaalden geen zenuwen of bloedvaten raken.