Mark Kendall: Demo: A needle-free vaccine patch that's safer and way cheaper

Překladatel: Petr Dujka Korektor: Petra Hanackova

It's a pleasure to be here

Je mi velkým potěšením být právě

in Edinburgh, Scotland,

zde ve skotském Edinburghu,

the birthplace of the needle and syringe.

kolébce injekční jehly a stříkačky.

Less than a mile from here in this direction,

Ani ne dva kilometry tímto směrem podal

in 1853 a Scotsman

v roce 1853 jeden Skot svou

filed his very first patent on the needle and syringe.

první žádost o patent na injekční jehlu a stříkačku.

His name was Alexander Wood,

Jmenoval se Alexander Wood

and it was at the Royal College of Physicians.

a bylo to na Royal College of Physicians.

This is the patent.

Takto ten patent vypadal.

What blows my mind when I look at it even today

Co mě naprosto uchvacuje i dnes, když se na něj dívám,

is that it looks almost identical

je, že vypadá téměř stejně

to the needle in use today.

jako jehla, kterou používáme v dnešní době.

Yet, it's 160 years old.

A to je 160 let stará.

So we turn to the field of vaccines.

Tím se přesouváme k vakcínám.

Most vaccines are delivered with

Většina vakcín se aplikuje

the needle and syringe, this 160-year-old technology.

injekční jehlou a stříkačkou, touto 160 let starou technologií.

And credit where it's due -- on many levels,

A je třeba vzdát hold, v mnoha směrech

vaccines are a successful technology.

jsou vakcíny úspěšnou technologií.

After clean water and sanitation,

Hned po čisté vodě a hygienických opatřeních

vaccines are the one technology that has increased

jsou vakcíny tou hlavní technologií, která nejvíce

our life span the most.

prodloužila délku našeho života.

That's a pretty hard act to beat.

Taková věc se dá jen těžko překonat.

But just like any other technology,

Ale stejně jako každá jiná technologie,

vaccines have their shortcomings,

i vakcíny mají své nedostatky

and the needle and syringe

a injekční jehla a stříkačka

is a key part within that narrative --

hrají klíčovou roli v jejich příběhu

this old technology.

coby stará technologie.

So let's start with the obvious:

Začněme tedy tím, co se nabízí:

Many of us don't like the needle and syringe.

Spousta z nás injekční jehly a stříkačky nemá ráda.

I share that view.

Ten pohled taky sdílím.

However, 20 percent of the population

20 procent populace má však něco,

have a thing called needle phobia.

co se nazývá fóbie z jehel.

That's more than disliking the needle;

To je víc, než jen nemít jehly rád,

that is actively avoiding being vaccinated

to znamená aktivně se vyhýbat očkování,

because of needle phobia.

protože máte fóbii z jehel.

And that's problematic in terms of the rollout of vaccines.

A to je při zavádění nové vakcíny na trh poměrně problematické.

Now, related to this is another key issue,

K tomu se vztahuje další klíčový problém

which is needlestick injuries.

a tím jsou poranění jehlami.

And the WHO has figures

Světová zdravotnická organizace uvádí,

that suggest about 1.3 million deaths per year

že až 1,3 miliónů úmrtí každý rok

take place due to cross-contamination

je způsobených nakažením, ke kterému dochází

with needlestick injuries.

při poranění jehlami.

These are early deaths that take place.

Jsou to předčasná úmrtí.

Now, these are two things that you probably may have heard of,

To jsou dvě věci, o kterých jste možná už slyšeli,

but there are two other shortcomings

ale existují další dva nedostatky

of the needle and syringe you may not have heard about.

injekční jehly a stříkačky, o kterých jste nejspíš neslyšeli.

One is it could be holding back

Prvním z nich je, že mohou zpomalovat

the next generation of vaccines

další generaci vakcín

in terms of their immune responses.

co se týče jejich imunitních reakcí.

And the second is that it could be responsible

A druhým je, že mohou být zodpovědné za

for the problem of the cold chain that I'll tell you about as well.

problém s řetězcem chlazení, o kterém vám také povím.

I'm going to tell you about some work

Nyní vám představím věc,

that my team and I are doing in Australia

na které s mým týmem pracujeme v Austrálii

at the University of Queensland

na univerzitě v Queenslandu

on a technology designed to tackle those four problems.

Je to technologie, která si má s těmi čtyřmi problémy poradit.

And that technology is called the Nanopatch.

A ta technologie se nazývá Nanopatch (Nanonáplast).

Now, this is a specimen of the Nanopatch.

Tady to je ukázka Nanopatch.

To the naked eye

Na první pohled

it just looks like a square

vypadá jako čtverec

smaller than a postage stamp,

menší než poštovní známka,

but under a microscope

ale pod mikroskopem

what you see are thousands of tiny projections

byste viděli tisíce drobných výstupků,

that are invisible to the human eye.

které pouhé lidské oko nevidí.

And there's about 4,000 projections

A takových výstupků je na tomto čtverci

on this particular square compared to the needle.

zhruba 4000 ve srovnání s jehlou.

And I've designed those projections

A ty výstupky jsem navrhl tak,

to serve a key role, which is to work with the skin's immune system.

aby hrály klíčovou roli v práci s imunitním systémem kůže.

So that's a very important function

To je velmi důležitá funkce, kterou

tied in with the Nanopatch.

Nanopatch přináší.

Now we make the Nanopatch

Nanopatch vyrábíme

with a technique

technikou, která se nazývá

called deep reactive ion etching.

hluboké reaktivní iontové leptání.

And this particular technique is one that's been borrowed

Tuto techniku jsme si vypůjčili z výroby

from the semiconductor industry,

průmyslových polovodičů,

and therefore is low cost

takže má nízké náklady

and can be rolled out in large numbers.

a může se vyrábět ve velkém množství.

Now we dry-coat vaccines to the projections of the Nanopatch

Na výstupky Nanopatch nanášíme vysušenou vakcínu

and apply it to the skin.

a aplikujeme ji na kůži.

Now, the simplest form of application

Nejjednoduší způsob aplikace

is using our finger,

by byl prstem,

but our finger has some limitations,

ale naše prsty mají jistá omezení,

so we've devised an applicator.

takže jsme vyvinuli aplikátor.

And it's a very simple device --

Je to velice jednoduché zařízení -

you could call it a sophisticated finger.

dalo by se mu říkat důmyslný prst.

It's a spring-operated device.

Funguje s pomocí pružiny.

What we do is when we apply the Nanopatch to the skin as so --

Jakmile aplikujeme Nanopatch na kůži, takto -

(Click) --

(Klik) -

immediately a few things happen.

stane se hned několik věcí.

So firstly, the projections on the Nanopatch

V první řadě ty výstupky na Nanopatch

breach through the tough outer layer

naruší tuhou vrstvou naší kůže

and the vaccine is very quickly released --

a vakcína se velmi rychle dostane do těla -

within less than a minute, in fact.

za méně než jednu minutu.

Then we can take the Nanopatch off

Pak můžeme Nanopatch sundat

and discard it.

a vyhodit.

And indeed we can make a reuse of the applicator itself.

A navíc můžeme samotný aplikátor znovu použít.

So that gives you an idea of the Nanopatch,

Tím jsem vám chtěl Nanopatch přiblížit

and immediately you can see some key advantages.

a hned můžete vidět některé z jejich klíčových výhod.

We've talked about it being needle-free --

Řekli jsme si, že nepotřebuje jehlu -

these are projections that you can't even see --

má výstupky, které ani nedokážete vidět -

and, of course, we get around

a samozřejmě tím taky obcházíme

the needle phobia issue as well.

problém fóbie z jehel.

Now, if we take a step back and think about

Na chvíli se teď zastavme a zamysleme se

these other two really important advantages:

nad dalšími dvěma velmi důležitými výhodami:

One is improved immune responses through delivery,

První je zlepšení imunitní reakce díky aplikaci,

and the second is getting rid of the cold chain.

a druhá představuje zbavení se chladícího řetězce.

So let's start with the first one, this immunogenicity idea.

Začněme tedy tou první výhodou, kterou je imunogenicita.

It takes a little while to get our heads around,

Chvíli trvá tuto myšlenku pochopit,

but I'll try to explain it in simple terms.

ale pokusím se ji jednoduše vysvětlit.

So I'll take a step back and explain to you

Na chvíli se tedy zastavím a zjednodušeně

how vaccines work in a simple way.

vám vysvětlím, jak vlastně vakcíny fungují.

So vaccines work by introducing into our body

Vakcíny fungují tak, že do našeho těla

a thing called an antigen

vpraví věc zvanou antigen,

which is a safe form of a germ.

což je bezpečná forma bakterie.

Now that safe germ, that antigen,

Tato bezpečná bakterie, tento antigen,

tricks our body into mounting an immune response,

obelstí naše tělo tak, aby vyvolalo imunitní reakci

learning and remembering how to deal with intruders.

a tělo se tak učí a zapamatovává si, jak se vypořádat s vetřelci.

When the real intruder comes along

Když se pak objeví skutečný vetřelec,

the body quickly mounts an immune response

tělo rychle zareaguje imunitní reakcí,

to deal with that vaccine

kterou se vypořádalo s vakcínou

and neutralizes the infection.

a neutralizuje danou infekci.

So it does that well.

Zvládá to tedy dobře.

Now, the way it's done today with the needle and syringe,

To, jak se dnes očkuje injekční stříkačkou,

most vaccines are delivered that way --

znamená, že se většina vakcín aplikuje právě touto metodou -

with this old technology and the needle.

touto starou technologí a jehlou.

But it could be argued that the needle is holding back our immune responses;

Ale dalo by se namítnout, že injekční jehla zbržďuje naši imunitní reakci.

it's missing our immune sweet spot in the skin.

Úplně totiž míjí nejlepší místo v naší kůži.

To describe this idea,

Abych tuto myšlenku vysvětlil,

we need to take a journey through the skin,

musíme se podívat na naši kůži víc zblízka,

starting with one of those projections

a začneme s jedním z těch výstupků

and applying the Nanopatch to the skin.

a aplikací Nanopatch do kůže.

And we see this kind of data.

A můžeme vidět tyto výsledky.

Now, this is real data --

Toto jsou skutečné výsledky -

that thing that we can see there is one projection

na obrázku je jeden z těch výstupků

from the Nanopatch that's been applied to the skin

z Nanopatch, která byla aplikována do kůže

and those colors are different layers.

a ty barvy jsou její různé vrstvy.

Now, to give you an idea of scale,

Abych vám dal představu o měřítku,

if the needle was shown here, it would be too big.

kdyby na obrázku byla jehla, byla by příliš velká.

It would be 10 times bigger

Byla by 10krát větší

than the size of that screen, going 10 times deeper as well.

než velikost této obrazovky a také by pronikala 10krát hlouběji.

It's off the grid entirely.

Je to tedy úplně jiná velikost.

You can see immediately that we have those projections in the skin.

Všimněte si, že tyto výstupky máme přímo v kůži.

That red layer is a tough outer layer of dead skin,

Červená vrstva je vrchní tuhá vrstva odumřelé kůže,

but the brown layer and the magenta layer

ale ta hnědá a puprpurová vrstva

are jammed full of immune cells.

jsou plné imunitních buněk.

As one example, in the brown layer

Například v té hnědé vrstvě

there's a certain type of cell called a Langerhans cell --

je typ buňky, která se jmenuje Langerhansova buňka -

every square millimeter of our body

každý milimetr čtvereční našeho těla

is jammed full of those Langerhans cells,

je plný těchto Langerhansových buněk,

those immune cells, and there's others shown as well

těchto imunitních buněk a jsou tam i další,

that we haven't stained in this image.

které jsme na tom obrázku neobarvili.

But you can immediately see that the Nanopatch

Hned si ale můžete všimnout, že Nanopatch

achieves that penetration indeed.

dosahuje právě takového průniku.

We target thousands upon thousands of these particular cells

Zaměřujeme se na tisíce a tisíce těchto konkrétních buněk,

just residing within a hair's width

které leží na pouhé šířce jednoho vlasu

of the surface of the skin.

na povrchu kůže.

Now, as the guy that's invented this thing and designed it to do that,

Pro mě, který tuto věc vynalezl a navrhl ji, aby to dělala,

I found that exciting. But so what?

je to ohromně fascinující. Ale co s tím?

So what if you've targeted cells?

No a co, že jste zacílili konkrétní buňky?

In the world of vaccines, what does that mean?

Co to znamená ve světě vakcín?

The world of vaccines is getting better.

Svět vakcín se neustále zlepšuje.

It's getting more systematic.

Je čím dál systematičtější.

However, you still don't really know

Ale pořád si nejste úplně jistí,

if a vaccine is going to work

jestli vakcína bude fungovat nebo ne,

until you roll your sleeves up

dokud si nevyrhnete rukávy

and vaccinate and wait.

a nezačnete očkovat a čekat na výsledky.

It's a gambler's game even today.

I dnes je to jakási hazardní hra.

So, we had to do that gamble.

Takže i my jsme museli tento hazard podstoupit.

We obtained an influenza vaccine,

Sehnali jsme si vakcínu proti chřipce,

we applied it to our Nanopatches

nanesli jsme ji na naše Nanopatch

and we applied the Nanopatches to the skin,

a ty jsme pak aplikovali do kůže

and we waited --

a čekali -

and this is in the live animal.

provedli jsme to u živého zvířete.

We waited a month,

Čekali jsme měsíc

and this is what we found out.

a zjistili jsme toto.

This is a data slide showing the immune responses

Toto jsou výsledky, které ukazují imunitní reakce,

that we've generated with a Nanopatch

které jsme vyvolali s Nanopatch

compared to the needle and syringe into muscle.

ve srovnání s těmi vytvořenými injekční jehlou a stříkačkou do svalu.

So on the horizontal axis we have the dose shown in nanograms.

Na vodorovné ose jsou dávky v nanogramech.

On the vertical axis we have the immune response generated,

Na svislé ose jsou vytvořené imunitní reakce

and that dashed line indicates the protection threshold.

a ta čárkovaná čára znázorňuje práh pro minimální ochranu.

If we're above that line it's considered protective;

Pokud jsme nad touto čarou, vše je dostatečně ochranné;

if we're below that line it's not.

pokud jsme pod ní, tak není.

So the red line is mostly below that curve

Ta červená čára se většinou drží pod tím prahem

and indeed there's only one point that is achieved with the needle that's protective,

a ve skutečnosti je pouze jediný bod, kde očkování jehlou přináší dostatečnou ochranu

and that's with a high dose of 6,000 nanograms.

a to při vysoké dávce 6000 nanogramů.

But notice immediately the distinctly different curve

Ale všimněte si té naprosto odlišné křivky,

that we achieve with the blue line.

které jsme dosáhli s modrou čárou.

That's what's achieved with the Nanopatch;

Toho jsme dosáhli s Nanopatch;

the delivered dose of the Nanopatch is

Dávka podávaná Nanopatch

a completely different immunogenicity curve.

představuje naprosto odlišnou křivku imunogenicity.

That's a real fresh opportunity.

To je úplně nová příležitost.

Suddenly we have a brand new lever

Najednou máme ve světě vakcín

in the world of vaccines.

zcela novou páku.

We can push it one way,

Můžeme toho například využít tak,

where we can take a vaccine that works but is too expensive

že vezmeme vakcínu, která sice funguje, ale je příliš drahá

and can get protection

a získat potřebnou ochranu

with a hundredth of the dose compared to the needle.

s dávkou, která je pouhou setinou toho, co se podává jehlou.

That can take a vaccine that's suddenly 10 dollars down to 10 cents,

To najednou může dostat cenu vakcíny z 10 dolarů na 10 centů

and that's particularly important within the developing world.

a to je obzvlášť důležité v rozvojovém světě.

But there's another angle to this as well --

Ale dá se na to dívat i z jiné stránky -

you can take vaccines that currently don't work

můžete vzít vakcíny, které v součastnosti nefungují

and get them over that line

a dostat je nad ten práh

and get them protective.

tak, aby byly ochranné.

And certainly in the world of vaccines

A to určitě může být ve světě vakcín

that can be important.

důležité.

Let's consider the big three:

Vezměte si ty tři nejhorší:

HIV, malaria, tuberculosis.

HIV, malárie, tuberkulóza.

They're responsible for about 7 million deaths per year,

Jsou zodpovědné za asi 7 miliónů úmrtí každý rok

and there is no adequate vaccination method for any of those.

a pro žádnou z nich neexistuje žádná dostatečná metoda očkování.

So potentially, with this new lever that we have with the Nanopatch,

Takže teoreticky s touto novou pákou, kterou Nanopatch přináší,

we can help make that happen.

to můžeme pomoct uskutečnit.

We can push that lever to help get those candidate vaccines over the line.

Můžeme tu páku použít k tomu, abychom pomohli dostat testované vakcíny přes ten práh.

Now, of course, we've worked within my lab

Samozřejmě jsme v mojí laboratoři pracovali

with many other vaccines that have attained

s mnoha dalšími vakcínami, které dosáhly

similar responses and similar curves to this,

podobných reakcí a křivek jako tato,

what we've achieved with influenza.

které jsme dosáhli u chřipky.

I'd like to now switch to talk about

Rád bych nyní odbočil a věnoval se

another key shortcoming of today's vaccines,

dalšímu klíčovému nedostatku dnešních vakcín,

and that is the need to maintain the cold chain.

kterým je potřeba udržovat chladící řetězec.

As the name suggests -- the cold chain --

Jak jméno naznačuje - chladící řetězec -

it's the requirements of keeping a vaccine right from production

jedná se o to, že pro vakcíny je potřeba od výroby

all the way through to when the vaccine is applied,

po celou cestu až k momentu, kdy se vakcína aplikuje,

to keep it refrigerated.

zajistit jejich chlazení.

Now, that presents some logistical challenges

To představuje jisté logistické překážky,

but we have ways to do it.

ale máme způsoby, jak to zvládat.

This is a slightly extreme case in point

Toto je trochu extrémní příklad z praxe,

but it helps illustrate the logistical challenges,

ale pomáhá nám si ty logistické překážky představit,

in particular in resource-poor settings,

zvlášť v oblastech s nedostatkem zdrojů pro

of what's required to get vaccines

zajištění podmínek na chlazení vakcín

refrigerated and maintain the cold chain.

a dodržení chladícího řetězce.

If the vaccine is too warm the vaccine breaks down,

Pokud je vakcína příliš teplá, naruší se,

but interestingly it can be too cold

ale zajímavé je, že může být také příliš studená

and the vaccine can break down as well.

a vakcína se také může narušit.

Now, the stakes are very high.

Jde tedy opravdu o hodně.

The WHO estimates that within Africa,

Světová zdravotnická organizace odhaduje, že v Africe

up to half the vaccines used there

až polovina použitých vakcín

are considered to not be working properly

nefunguje tak, jak má,

because at some point the cold chain has fallen over.

protože někde po cestě selhalo chlazení.

So it's a big problem, and it's tied in with the needle and syringe

Takže je to velký problém spojený s injekční jehlou

because it's a liquid form vaccine, and when it's liquid it needs the refrigeration.

a stříkačkou, protože u nich se používají tekuté vakcíny a když máte tekutinu, musíte ji chladit.

A key attribute of our Nanopatch

Hlavní vlastností naší Nanopatch

is that the vaccine is dry,

je, že vakcína je vždy vysušená

and when it's dry it doesn't need refrigeration.

a když je vysušená, nepotřebuje chlazení.

Within my lab we've shown that we can keep

V mojí laboratoři jsme prokázali, že dokážeme

the vaccine stored at 23 degrees Celsius

uskladňovat vakcínu při 23 stupních Celsia

for more than a year without any loss in activity at all.

déle než rok, aniž by ztratila jakékoli své vlastnosti.

That's an important improvement.

To je důležitý pokrok.

(Applause)

(Potlesk)

We're delighted about it as well.

Taky z toho máme velkou radost.

And the thing about it is that we have well and truly proven

Důležité je na tom to, že se nám podařilo úspěšně otestovat

the Nanopatch within the laboratory setting.

Nanopatch v laboratorních podmínkách.

And as a scientist, I love that and I love science.

A jako vědci se mi to moc líbí a miluji vědu.

However, as an engineer,

Ale jako inženýr,

as a biomedical engineer

jako inženýr biomedicíny

and also as a human being,

a také jako lidská bytost,

I'm not going to be satisfied

nebudu spokojený dokud

until we've rolled this thing out, taken it out of the lab

tuto věc nevezmeme z laboratoře na trh

and got it to people in large numbers

a dokud ji nedostaneme k lidem ve velkém množství

and particularly the people that need it the most.

a hlavně k lidem, kteří ji nejvíc potřebují.

So we've commenced this particular journey,

Takže jsme se na tuto cestu už vydali

and we've commenced this journey in an unusual way.

a začali jsme ji netradičním způsobem.

We've started with Papua New Guinea.

Začali jsme na Papui-Nové Guineji.

Now, Papua New Guinea is an example of a developing world country.

Papua-Nová Guinea je příkladem země z rozvojového světa.

It's about the same size as France,

Je přibližně tak velká jako Francie,

but it suffers from many of the key barriers

ale sužuje ji mnoho z těch překážek,

existing within the world of today's vaccines.

které existují v dnešním světě vakcín.

There's the logistics:

Například logistika:

Within this country there are only 800 refrigerators to keep vaccines chilled.

V této zemi je pouze 800 ledniček, které vakcíny chladí.

Many of them are old, like this one in Port Moresby, many of them are breaking down

Mnoho z nich je zastaralých jako například tato z Port Moresby, mnoho z nich se porouchává

and many are not in the Highlands where they are required.

a spousta z nich není v Highlands, kde jsou potřeba.

That's a challenge.

To je problém.

But also, Papua New Guinea has the world's highest incidence of HPV,

Papua-Nová Guinea má ale také největší počet nakažených HPV,

human papillomavirus, the cervical cancer [risk factor].

lidským papilomavirem, který způsobuje rakovinu děložního čípku.

Yet, that vaccine is not available in large numbers

Ale vakcína proti němu není dostupná ve velkém množství,

because it's too expensive.

protože je příliš drahá.

So for those two reasons, with the attributes of the Nanopatch,

Takže kvůli těmto dvěma důvodům a s vlastnostmi Nanopatch

we've got into the field and worked with the Nanopatch,

jsme šli přímo do terénu a pracovali

and taken it to Papua New Guinea

s Nanopatch na Papui-Nové Guineji

and we'll be following that up shortly.

a brzy na to budeme navazovat.

Now, doing this kind of work is not easy.

Dělat tuto práci není snadné.

It's challenging,

Je to výzva,

but there's nothing else in the world I'd rather be doing.

ale nic jiného na světě bych nedělal raději.

And as we look ahead

A jak se díváme do budoucna,

I'd like to share with you a thought:

rád bych se s vámi podělil o takovou představu:

It's the thought of a future where

Je to představa budoucnosti, kde těch

the 17 million deaths per year

17 miliónů úmrtí každý rok,

that we currently have due to infectious disease

za které v současnosti můžou infekční nemoci,

is a historical footnote.

je pouhou historií.

And it's a historical footnote that has been achieved

A stane se tak díky

by improved, radically improved vaccines.

zásadně vylepšeným vakcínám.

Now standing here today in front of you

Tak jak tu dnes před vámi stojím

at the birthplace of the needle and syringe,

v kolébce injekční jehly a stříkačky,

a device that's 160 years old,

vynálezu, který je 160 let starý,

I'm presenting to you an alternative approach

představuji vám alternativu

that could really help make that happen --

která by mohla opravdu pomoct toho dosáhnout -

and it's the Nanopatch with its attributes of being needle-free, pain-free,

a tou je Nanopatch, která přináší způsob, jak odstranit chladící řetězec

the ability for removing the cold chain and improving the immunogenicity.

a vylepšit imunogenicitu bez jehel a bezbolestně.

Thank you.

Děkuji vám.

(Applause)

(Potlesk)