Veel vaccins moeten tijdens het vervoer en bij het bewaren voortdurend worden gekoeld. Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van de ETH Zürich heeft nu een speciale hydrogel ontwikkeld die de houdbaarheid van vaccins aanzienlijk verbetert, zelfs zonder koeling. De uitvinding kan levens redden en de kosten van koelketens flink verlagen, aldus de ETH Zurich in een persbericht.
Bijna de helft van alle geproduceerde vaccins wordt weggegooid, zo stelt de ETH. De reden hiervoor zijn vaak logistieke belemmeringen bij het vervoer ervan naar verschillende regio’s van de wereld. De meeste vaccins moeten voortdurend worden gekoeld vanaf het moment dat zij worden geproduceerd tot het moment dat zij aan de patiënten worden toegediend. En de temperatuur in een koelketen constant houden is onder optimale omstandigheden al een hele prestatie.
In veel Afrikaanse landen is dit echter nauwelijks haalbaar, omdat bijvoorbeeld de beperkte vervoersinfrastructuur en de onbetrouwbare elektriciteitsvoorziening het moeilijk maken om de koudeketen in stand te houden en dus intacte vaccins te leveren.
Wetenschappers van de ETH Zürich en ondernemers van de in Colorado gevestigde start-up Nanoly Bioscience hebben daarom een veilig, veelzijdig platform ontwikkeld om de thermische stabiliteit van vaccins te verhogen. Hun doel is de distributie van intacte vaccins massaal te verbeteren en de kosten van de koudeketen te verminderen.
Als een Tupperware-bakje
“Zie het als een ei,” legt Bruno Marco-Dufort uit, een promovendus in het lab Macromolecular Engineering van ETH-professor Mark Tibbitt. “Bij kamertemperatuur of in de koelkast behoudt het ei zijn visceuze eiwitstructuur. Maar in kokend water of in een koekenpan, verandert het volledig.”
Het is vergelijkbaar met de eiwitten in een vaccin: zodra zij aan bepaalde temperaturen worden blootgesteld, klonteren zij samen. Deze klonters kunnen niet ongedaan worden gemaakt, zelfs niet wanneer het vaccin weer in de koeling wordt gezet. “Je kunt een ei ook niet ‘ontkoken'”, benadrukt Marco-Dufort.
De onderzoeker en zijn team ontwikkelden daarom een nieuwe hydrogel, die onlangs werd gepresenteerd in het tijdschrift Science Advances. De gel is gebaseerd op een biocompatibel, synthetisch polymeer, PEG genaamd. Dit vormt een beschermend omhulsel rond zeer grote, complexe moleculen, zoals eiwitten in vaccins, antilichamen of die in gentherapieën.
De verpakking werkt als een moleculair ‘Tupperware-bakje’ die de proteïnen inkapselt en ze van elkaar gescheiden houdt. Hierdoor zijn eiwitten bestand tegen grotere schommelingen in een hoger temperatuurbereik. In plaats van het conventionele bereik van twee tot acht graden Celsius dat in een koelketen moet worden aangehouden, kunnen eiwitten dankzij inkapseling worden opgeslagen in een bereik van 25 tot 65 graden Celsius. Aan de hydrogel kan een suikeroplossing worden toegevoegd om de ingekapselde stoffen op de plaats van gebruik gemakkelijk vrij te geven.
Kankeronderzoek
De onderzoekers hebben echter nog een lange weg te gaan. Meer onderzoek en veiligheids- en klinische studies zijn nodig voordat de hydrogel daadwerkelijk kan worden gebruikt voor het vervoer van vaccins. Niettemin is een onmiddellijke toepassing mogelijk, bijvoorbeeld bij het vervoer van warmtegevoelige enzymen voor kankeronderzoek of eiwitmoleculen voor onderzoek in het laboratorium.
Lees hier het complete persbericht.
Afbeelding: Figuurlijke weergave van de gels die een viraal vaccin inkapselen. (© ETH Zürich / Jonathan Zawada)
Geselecteerd voor jou!
Innovation Origins is het Europese platform voor innovatienieuws. Naast de vele berichten van onze eigen redactie in 15 Europese landen, selecteren wij voor jou de belangrijkste persberichten van betrouwbare bronnen. Zo blijf je op de hoogte van alles wat er gebeurt in de wereld van innovatie. Ben jij of ken jij een organisatie die niet in onze lijst met geselecteerde bronnen mag ontbreken? Meld je dan bij onze redactie.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
