Microneedle có gì khác biệt khi được sử dụng để dẫn truyền vaccine Covid-19 vào cơ thể?

Microneedle có gì khác biệt khi được sử dụng để dẫn truyền vaccine Covid-19 vào cơ thể?

Microneedle (MN) hay còn được gọi là vi kim/phi kim từ lâu đã được sử dụng trong các phương pháp thẩm mỹ, nhưng chúng cũng mang lại nhiều lợi ích trong việc dẫn truyền vaccine và thuốc, đại dịch COVID-19 đã thúc đẩy sự bùng nổ về nghiên cứu trong lĩnh vực này.

Được mô tả là sự lai tạo giữa kim tiêm dưới da và miếng dán thẩm thấu qua da, MN là loại kim siêu nhỏ (dưới 1mm) được làm bằng polymer, kim loại, silicon, thủy tinh hoặc gốm. Có từ một đến hàng nghìn mũi kim được cố định vào một lớp đệm hoặc lớp nền. Thuốc hoặc vaccine thường được đặt trong hoặc trên đầu tip của MN.

Các loại chính

Nhiều phương pháp khác nhau được sử dụng để đưa thuốc vào lớp biểu bì, và MN thường được phân loại thành năm loại chính:

Các MN rỗng (hollow) có thể vận chuyển chất lỏng, thay vì yêu cầu các công thức khô và cho phép sử dụng liều lượng tương đối cao.Những thách thức với MN rắn (solid) và tráng phủ (coated) đã tạo cảm hứng cho sự phát triển của các loại MN khác .

Lợi ích của các MN phân hủy (dissolving) là việc chế tạo đơn giản và chi phí thấp (mặc dù sản xuất hàng loạt được xem như một thách thức), định lượng chính xác và nhất quán, liều vaccine được sử dụng cao hơn các loại khác, dẫn truyền thuốc có kiểm soát và dễ loại bỏ.

Hydrogel MN là loại mới nhất và cung cấp liều lượng tương đối cao hơn so với các dạng bào chế khô khác và về mặt lý thuyết sẽ không để lại lượng polymer dư trong da.

Ưu điểm so với các hệ thống dẫn truyền khác

MN không gây đau đớn, ít xâm lấn hơn so với tiêm truyền thống, dễ dàng khi tự sử dụng và không cần bảo quản lạnh.


Các lợi ích khác bao gồm:

Miễn dịch kéo dài : Có thể kéo dài việc dẫn truyền vaccine vào người bằng cách sử dụng nhiều liều vaccine thông qua các MN, tạo đáp ứng miễn dịch kéo dài so với tiêm truyền thống;

Dây chuyền lạnh : Một lợi thế lớn trong việc truyền vaccine bằng MN là dây chuyền lạnh có thể được loại bỏ vì chúng không cần phải được bảo quản trong tủ lạnh hoặc tủ đông, một trong những thách thức đối với các loại vaccine COVID-19 được phê duyệt hiện nay.

Tiết kiệm liều : Việc tiết kiệm liều một cách đáng kể đã được chứng minh khi đưa nhiều loại vaccine khác nhau thông qua các MN, một số MN chỉ sử dụng 4% liều tiêm dưới da để kích hoạt phản ứng miễn dịch tương tự.

 

Tại sao lại là vaccine?

Các MN tạo ra các lỗ nhỏ tạm thời với kích thước micromet, qua đó có thể đưa vaccine và thuốc vào cơ thể mà thông thường không thể sử dụng qua da. MN thâm nhập vào hàng rào da – lớp sừng – và dẫn truyền các chất trực tiếp đến lớp trung bì, nơi có nguồn cung cấp máu và mạch bạch huyết dồi dào, có nghĩa là nó tiếp xúc với nhiều loại tế bào miễn dịch khác nhau đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy đáp ứng miễn dịch. So với mô dưới da và mô cơ, vi môi trường đáp ứng miễn dịch tốt hơn trong da làm cho các MN đặc biệt hiệu quả trong việc đưa vaccine vào cơ thể.


Dẫn truyền vaccine COVID-19
 

MN đã được sử dụng và thực hiện thành công với nhiều loại vaccine khác nhau, bao gồm vector virus, DNA, protein, peptide, các phần tử giống virus, vaccine dạng hạt nano và virus giảm độc lực hoặc bất hoạt, có hoặc không có tá dược.

Được nghiên cứu rộng rãi nhất là vaccine cúm, nhưng các vaccine viêm gan B, viêm gan C, sởi, rubella, viêm não Nhật Bản, HIV, virus herpes simplex (HSV), virus u nhú ở người (HPV), bệnh dại, Zika, virus rota, bại liệt, chikungunya, virus hợp bào hô hấp (RSV), virus West Nile, sốt xuất huyết, Ebola, hội chứng hô hấp Trung Đông và COVID-19 cũng đã được thử nghiệm trên động vật và thường thúc đẩy các đáp ứng miễn dịch dịch thể và tế bào đặc hiệu với virus, vượt trội hơn hoặc có thể so sánh với các phản ứng được tạo ra bằng phương pháp tiêm truyền thống với kim tiêm dưới da.

Các thử nghiệm lâm sàng về vaccine phòng cúm, bệnh dại, bại liệt, viêm gan B và virus varicella-zoster cũng cho thấy kết quả đầy hứa hẹn.

Những nhóm nghiên cứu dưới đây hiện đang phát triển các MN chứa vaccine chống lại COVID-19 thay cho kim tiêm truyền thống:

 

Credit: Ds. Trần Thị Quốc Tuyến

 

Tài liệu tham khảo:

https://pharmaceutical-journal.com/article/feature/microneedle-a-new-way-to-deliver-vaccines?fbclid=IwAR0YSz2RAzzkmdSb7W9GJ88K4WtAiS2bzFakGQ_szXPU47LCQ5WCEoXdXHs

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0753332218348091

Chia sẻ bài viết