Les « phobiques des aiguilles » seront très bientôt rassurés car une équipe de chercheurs de l’université de Stanford et de l’université de Caroline du Nord à Chapel Hill a mis au point un patch vaccinal imprimé en 3D qui permettrait d’obtenir une réponse immunitaire plus forte qu’une injection de vaccin.
Son utilisation consiste à appliquer le patch de vaccin directement sur la peau, qui est pleine de cellules immunitaires que les vaccins ciblent. Les chercheurs indiquent que la réponse immunitaire résultant du patch vaccinal était 10 fois supérieure à celle du vaccin administré dans un muscle du bras par une piqûre d’aiguille.
Les micro-aiguilles imprimées en 3D, alignées sur un patch en polymère et à peine assez longues pour atteindre la peau afin d’administrer le vaccin, sont considérées comme une percée.
« En développant cette technologie, nous espérons jeter les bases d’un développement mondial encore plus rapide des vaccins, à des doses plus faibles, sans douleur ni anxiété« , a déclaré l’auteur principal de l’étude et entrepreneur en technologie d’impression 3D, Joseph M. DeSimone, professeur de médecine translationnelle et de génie chimique à l’université de Stanford et professeur émérite à UNC-Chapel Hill.
La facilité et l’efficacité d’un patch de vaccin ouvrent la voie à un nouveau mode d’administration des vaccins, qui est indolore, moins invasif qu’une piqûre, ne nécessite pas de stockage au froid et peut être auto-administré.
La facilité et l’efficacité d’un patch de vaccin ouvrent la voie à un nouveau mode d’administration des vaccins qui est indolore, moins invasif qu’une injection, ne nécessite pas de stockage au froid et peut être auto-administré.
Les résultats de l’étude montrent que le patch vaccinal a généré une réponse significative des cellules T et des anticorps spécifiques de l’antigène, 50 fois plus importante qu’une injection sous-cutanée administrée sous la peau.
Cette réponse immunitaire accrue pourrait conduire à une économie de dose, un patch vaccinal à micro-aiguilles utilisant une plus petite dose pour générer une réponse immunitaire similaire à celle d’un vaccin administré avec une aiguille et une seringue.
Alors que les timbres à micro-aiguilles sont étudiés depuis des décennies, les travaux de Carolina et de Stanford permettent de surmonter certains obstacles : grâce à l’impression 3D, les micro-aiguilles peuvent être facilement personnalisées pour développer différents timbres vaccinaux pour les vaccins contre la grippe, la rougeole, l’hépatite ou le COVID-19.
Avantages du patch vaccinal
La pandémie de COVID-19 a été un rappel brutal de la différence que fait une vaccination opportune. Mais l’obtention d’un vaccin nécessite généralement une visite dans une clinique ou un hôpital.
Là, un professionnel de la santé obtient un vaccin dans un réfrigérateur ou un congélateur, remplit une seringue avec la formulation liquide du vaccin et l’injecte dans le bras.
Bien que ce processus semble simple, certains problèmes peuvent entraver la vaccination de masse, qu’il s’agisse de l’entreposage frigorifique des vaccins ou de la nécessité de disposer de professionnels qualifiés pour administrer les injections.
En revanche, les timbres vaccinaux, qui comportent des micro-aiguilles enduites de vaccin qui se dissolvent dans la peau, peuvent être expédiés partout dans le monde sans manipulation particulière et les gens peuvent les appliquer eux-mêmes.
En outre, la facilité d’utilisation d’un patch de vaccination pourrait entraîner une augmentation des taux de vaccination.
Comment sont fabriquées les micro-aiguilles
Il est généralement difficile d’adapter les micro-aiguilles à différents types de vaccins, a déclaré l’auteur principal de l’étude, Shaomin Tian, chercheur au département de microbiologie et d’immunologie de la faculté de médecine de l’UNC.
« Ces problèmes, associés aux difficultés de fabrication, ont sans doute freiné le développement des micro-aiguilles pour l’administration des vaccins« , a-t-elle ajouté.
La plupart des micro-aiguilles sont fabriquées à l’aide de modèles maîtres pour réaliser des moules. Cependant, le moulage des micro-aiguilles n’est pas très polyvalent, et les inconvénients incluent la réduction de la netteté de l’aiguille pendant la réplication.
« Notre approche nous permet d’imprimer directement les micro-aiguilles en 3D, ce qui nous donne une grande latitude de conception pour fabriquer les meilleures micro-aiguilles du point de vue de la performance et du coût« , a déclaré Tian.
Les micro-aiguilles ont été produites à l’université de Caroline du Nord à Chapel Hill à l’aide d’une imprimante 3D prototype CLIP que DeSimone a inventée et qui est produite par CARBON, une société de la Silicon-Valley qu’il a cofondée.
L’équipe de microbiologistes et d’ingénieurs chimistes continue d’innover en formulant des vaccins à ARN, comme les vaccins COVID-19 de Pfizer et Moderna, dans des patchs à micro-aiguilles pour de futurs tests.
« L’une des plus grandes leçons que nous avons tirées de la pandémie est que l’innovation scientifique et technologique peut faire ou défaire une réponse mondiale« , a déclaré M. DeSimone. « Heureusement, nous avons des travailleurs de la biotechnologie et des soins de santé qui repoussent les limites pour nous tous« .
Vous pouvez lire l’intégralité de l’étude ici.
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