Prawie połowa wszystkich szczepionek trafia do śmieci. Nie musi tak być

Nowa technologia, oparta na hydrożelach, może wydłużyć żywotność miliardów szczepionek, jakie każdego roku trafiają do utylizacji z powodu nieprawidłowego transportu i przechowywania - informuje „Science Advances”. Obniży także znacząco koszty ich dystrybucji.

Prawie połowa wszystkich wyprodukowanych na świecie szczepionek marnuje się. Wynika to przede wszystkim z przeszkód logistycznych związanych z transportem po całej kuli ziemskiej. Większość szczepionek wymaga przechowywania w ściśle określonej temperaturze: od momentu produkcji, poprzez transport i magazynowanie, aż po wstrzyknięcie w ludzkie ramię. Utrzymanie takiego łańcucha chłodniczego jest nie lada wyzwaniem. Np. w Afryce Subsaharyjskiej i innych rozwijających się regionach ograniczona infrastruktura oraz zawodne systemy energii elektrycznej często uniemożliwiają prawidłowe, gwarantujące skuteczność, dostarczenie preparatów do odbiorców.

Aby sprostać wyzwaniu, naukowcy z Macromolecular Engineering i Organic Chemistry Labs w ETH Zurich oraz specjaliści z Nanoly Bioscience w Kolorado opracowali bezpieczną i wszechstronną platformę zwiększającą stabilność termiczną szczepionek. Ich celem była znacząca poprawa dystrybucji szczepionek oraz obniżenie kosztów ekonomicznych utrzymania łańcucha chłodniczego.

Zamiast więc zmieniać matkę naturę, Marco-Dufort wraz ze współpracownikami opracował nowy rodzaj hydrożelu, opartego jest na biokompatybilnym, syntetycznym polimerze PEG (glikolu polietylenowym), który służy jako ochronny „płaszcz” dla bardzo dużych, choć niewidocznych gołym okiem, złożonych cząsteczek, takich jak właśnie białka w szczepionkach, ale także przeciwciała itp.

Opakowanie cząsteczek w taki hydrożel działa niczym plastikowy pojemnik do przechowywania żywności - zamyka w sobie białka i utrzymuje je osobno, nie dopuszczając do ich zlepiania nawet w niesprzyjających temperaturach.

Dzięki temu białka wytrzymują większe wahania temperatury. Zamiast tradycyjnego zakresu od +2 do +8 st. C takie hermetyczne oddzielenie pozwala przetrwać im niezmienionej formie nawet w temperaturach 25-65 st. C. A co najważniejsze, zakapsułkowany ładunek może być niezwykle łatwo uwolniony przez dodanie roztworu cukru, dzięki czemu szczepionki da się szybko uruchomić tuż przed podaniem.

Oprócz wydłużenia żywotności szczepionek opisywana technologia może przynieść ogromne korzyści ekonomiczne. „W 2020 r. ogólny rynek usług łańcucha chłodniczego (od produkcji po dystrybucję) wynosił 17,2 miliarda dolarów, a prognozuje się, że kwota ta wzrośnie” - podkreślają autorzy publikacji. Rosnące koszty mają potencjalnie tragiczne konsekwencje dla zdrowia publicznego.

Zanim jednak hydrożele będą mogły trafić do producentów i dystrybutorów szczepionek, muszą przejść szereg badań bezpieczeństwa i prób klinicznych.

Autorzy pomysłu mają nadzieję, że ich rozwiązanie da się wykorzystać również do transportu wrażliwych na ciepło enzymów, wykorzystywanych na przykład w badaniach nad rakiem, lub cząsteczek białek do badań laboratoryjnych.

Polecamy także:

Dłuższy termin przechowywania szczepionki przeciwko Covid-19

Pacjentowi trzeba powiedzieć o efekcie ubocznym szczepionki

Lekarze powinni zamawiać szczepionki z hurtowni