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

マーク・ケンドル: デモ: より安全で低コストな注射針を使わないワクチン・パッチ

翻訳: Masako Kigami 校正: Masaki Yanagishita

It's a pleasure to be here

注射針と注射器の発祥地

in Edinburgh, Scotland,

ここスコットランド エディンバラで

the birthplace of the needle and syringe.

お話できることを嬉しく思っています

Less than a mile from here in this direction,

こちらの方角で ここから１．６ ｋｍも離れていない場所で

in 1853 a Scotsman

１８５３年 あるスコットランド人が

filed his very first patent on the needle and syringe.

初めて注射針と注射器の特許を申請しました

His name was Alexander Wood,

彼の名前はアレキサンダー・ウッドで

and it was at the Royal College of Physicians.

英国内科医師会で申請しました

This is the patent.

これがその特許です

What blows my mind when I look at it even today

今日使われている注射針と

is that it looks almost identical

大差ないことに

to the needle in use today.

非常に驚かされました

Yet, it's 160 years old.

それから１６０年経ちました

So we turn to the field of vaccines.

ここでワクチンについて考えて見ましょう

Most vaccines are delivered with

１６０年前と変わらぬ器具を使ってワクチンを

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

注射針と注射器で投与します

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

いろんな意味で ワクチンは

vaccines are a successful technology.

成功した技術だと言えます

After clean water and sanitation,

清潔な水や公衆衛生とともに

vaccines are the one technology that has increased

ワクチンは最も寿命を延ばすことのできる

our life span the most.

技術です

That's a pretty hard act to beat.

これを超えるのはかなり難しいことです

But just like any other technology,

しかし 他の技術と同じように

vaccines have their shortcomings,

ワクチンにも欠点があるのです

and the needle and syringe

注射針と注射器は

is a key part within that narrative --

欠陥の大きな部分を占めています

this old technology.

古い技術なのです

So let's start with the obvious:

当たり前のことですが

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

注射針や注射器が好きでない人は多いです

I share that view.

気持ちは分かります

However, 20 percent of the population

然るに ２０％の人が

have a thing called needle phobia.

注射針恐怖症なのです

That's more than disliking the needle;

注射針が嫌いというレベルを超え

that is actively avoiding being vaccinated

注射針恐怖症のため 積極的に

because of needle phobia.

ワクチン接種を避けようとするのです

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

これがワクチンの展開での問題となるのです

Now, related to this is another key issue,

また これに関連した主要な問題に

which is needlestick injuries.

針刺し損傷があります

And the WHO has figures

世界保健機関の統計によると

that suggest about 1.3 million deaths per year

年間約１３０万人が

take place due to cross-contamination

針刺し損傷による

with needlestick injuries.

二次汚染で死亡しています

These are early deaths that take place.

早過ぎる死の原因なのです

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

これら２つの問題を ご存じの方もおられるでしょう

but there are two other shortcomings

でも まだ聞いたことのないような

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

注射針と注射器の欠点が あと２つあるのです

One is it could be holding back

１つ目は 免疫反応において

the next generation of vaccines

次世代ワクチンを

in terms of their immune responses.

阻害する可能性があることと

And the second is that it could be responsible

２つ目は低温流通の問題を生み出している

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

可能性があるのです

I'm going to tell you about some work

私のチームがオーストラリアの

that my team and I are doing in Australia

クイーンズランド大学で行っている

at the University of Queensland

４つの問題に対処する技術の

on a technology designed to tackle those four problems.

研究に関しお話しします

And that technology is called the Nanopatch.

それはナノパッチという技術です

Now, this is a specimen of the Nanopatch.

これがナノパッチの見本です

To the naked eye

肉眼では

it just looks like a square

切手よりも小さい

smaller than a postage stamp,

正方形のように見えます

but under a microscope

しかし 顕微鏡で見ると

what you see are thousands of tiny projections

人間の目には見えない

that are invisible to the human eye.

何千もの小さな突起が見えます

And there's about 4,000 projections

注射針と比べると この正方形には

on this particular square compared to the needle.

約４，０００もの小さな突起があるのです

And I've designed those projections

私はこれら突起が皮膚の免疫系と一緒に

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

作用するよう設計しました

So that's a very important function

それは ナノパッチと結び付いた

tied in with the Nanopatch.

とても重要な機能です

Now we make the Nanopatch

深掘り反応性イオンエッチング

with a technique

という技術で

called deep reactive ion etching.

ナノパッチを制作します

And this particular technique is one that's been borrowed

この特殊な技術は

from the semiconductor industry,

半導体産業から借用したので

and therefore is low cost

低コストで

and can be rolled out in large numbers.

量産することができます

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

ナノパッチの突起に 乾燥ワクチンを付けて

and apply it to the skin.

肌に貼り付けます

Now, the simplest form of application

指を使えば とても簡単に

is using our finger,

貼れますが

but our finger has some limitations,

ちょっとした制約もあるので

so we've devised an applicator.

貼付機器を作ってみました

And it's a very simple device --

それはとても単純なもので

you could call it a sophisticated finger.

精緻な指とでも言えます

It's a spring-operated device.

ばね仕掛けになっています

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

このようにナノパッチを肌に貼ります

(Click) --

(カチッ)

immediately a few things happen.

貼った直後から作用します

So firstly, the projections on the Nanopatch

まず初めに ナノパッチの突起が

breach through the tough outer layer

固い皮膚の表皮を貫いて

and the vaccine is very quickly released --

ワクチンが素早く投与されます

within less than a minute, in fact.

実際 １分もかかりません

Then we can take the Nanopatch off

そして ナノパッチを剥がして

and discard it.

捨てます

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

貼付機器は再利用可能です

So that gives you an idea of the Nanopatch,

ナノパッチの概念と

and immediately you can see some key advantages.

主要なメリットをすぐに ご理解いただけたと思います

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

ナノパッチは針を必要とせず

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

目に見えない突起を使うのです

and, of course, we get around

もちろん注射針恐怖症の問題も

the needle phobia issue as well.

避けられます

Now, if we take a step back and think about

これ以外の２つの重要なメリットについて

these other two really important advantages:

考えてみましょう

One is improved immune responses through delivery,

１つ目は注射の際の免疫反応の改善

and the second is getting rid of the cold chain.

そして２つ目は低温流通の解消です

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

まずは１つ目の免疫原性から始めましょう

It takes a little while to get our heads around,

頭を回転させるのに 少し時間がかかるので

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

やさしい言葉で説明します

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

ワクチンがどのように作用するのか

how vaccines work in a simple way.

簡単に説明します

So vaccines work by introducing into our body

ワクチンは体内に安全な病原菌

a thing called an antigen

つまり 抗原と呼ばれる物質を

which is a safe form of a germ.

取り込ませることで作用します

Now that safe germ, that antigen,

安全な病原菌 つまり抗原により

tricks our body into mounting an immune response,

人体に免疫反応を引き起こし

learning and remembering how to deal with intruders.

病原菌にどのように対処するのかを 学ばせたり 記憶させたりします

When the real intruder comes along

体内に本当の病原菌が侵入したとき

the body quickly mounts an immune response

体は直ちにワクチンで準備された

to deal with that vaccine

免疫反応を引き起こし

and neutralizes the infection.

感染を抑止します

So it does that well.

だから 効果があるのです

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

今日でも注射針と注射器が使われています

most vaccines are delivered that way --

この従来の技術と針で

with this old technology and the needle.

大抵のワクチンが投与されるのです

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

注射針が免疫反応を阻止している という異論もあります

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

皮膚の中の免疫力の高い所を 分かっていないのです

To describe this idea,

この考え方を説明するために

we need to take a journey through the skin,

皮膚について調べる必要があります

starting with one of those projections

皮膚にナノパッチを貼った場合

and applying the Nanopatch to the skin.

その突起の１つから始めてみると

And we see this kind of data.

このようなデータが得られます

Now, this is real data --

これは本当のデータです

that thing that we can see there is one projection

皮膚に貼ったナノパッチからの突起の１つが

from the Nanopatch that's been applied to the skin

画面に映されており

and those colors are different layers.

細胞層が色分けしてあります

Now, to give you an idea of scale,

分かりやすく大きさを示すと

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

注射針がここにあるなら 大きすぎるのです

It would be 10 times bigger

画面のサイズより１０倍大きく

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

１０倍深いのです

It's off the grid entirely.

全然画面には収まりません

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

皮膚の中に突起があるのはすぐに分かります

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

赤い層は角質の堅い外層ですが

but the brown layer and the magenta layer

茶色の層と赤紫の層には

are jammed full of immune cells.

免疫細胞が詰まっています

As one example, in the brown layer

例として この茶色の層には

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

ランゲルハンス細胞という免疫細胞が

every square millimeter of our body

私たちの体表面のあらゆる部分に

is jammed full of those Langerhans cells,

大量に含まれています

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

またこの画像では染色されていませんが

that we haven't stained in this image.

他の免疫細胞もあります

But you can immediately see that the Nanopatch

ナノパッチが

achieves that penetration indeed.

正しく差し込まれたことが分かるでしょう

We target thousands upon thousands of these particular cells

皮膚の表面から

just residing within a hair's width

毛髪の太さほどの深さまでにある

of the surface of the skin.

何千もの特定の細胞を標的にしています

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

さて ナノパッチを考案した者として

I found that exciting. But so what?

この結果に私はワクワクするのですが でもそれが 何なのででしょうか？

So what if you've targeted cells?

細胞を標的にしたからと言って 何なのでしょうか？

In the world of vaccines, what does that mean?

ワクチンの世界で どういう意味があるのでしょうか？

The world of vaccines is getting better.

ワクチンの世界は日々進化しており

It's getting more systematic.

体系化が進んでいます

However, you still don't really know

しかし 腕まくりをして

if a vaccine is going to work

ワクチンを接種してから

until you roll your sleeves up

しばらくたたないと

and vaccinate and wait.

効果があるか分からないのです

It's a gambler's game even today.

今日でさえ ある種の賭けなのです

So, we had to do that gamble.

それで賭けをしなければならなかったのです

We obtained an influenza vaccine,

インフルエンザワクチンを入手しました

we applied it to our Nanopatches

ワクチンをナノパッチに塗ってから

and we applied the Nanopatches to the skin,

皮膚に貼り

and we waited --

効果を待ちました

and this is in the live animal.

生きた動物で試しました

We waited a month,

これが 1カ月待った

and this is what we found out.

研究結果です

This is a data slide showing the immune responses

これは ナノパッチを使った場合と

that we've generated with a Nanopatch

注射針と注射器で 筋肉内注射をした場合の

compared to the needle and syringe into muscle.

免疫反応の比較グラフです

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

横軸はナノグラムの用量で

On the vertical axis we have the immune response generated,

縦軸は免疫反応です

and that dashed line indicates the protection threshold.

破線は保護の閾値です

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

破線より上なら 保護されています

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

破線より下なら 保護されていません

So the red line is mostly below that curve

大部分の赤い線はこの線よりも下にあり

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

一つの点だけが注射針で 保護を達成できたのです

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

しかもそれは６，０００ナノグラム という高用量でです

But notice immediately the distinctly different curve

青い線が全く異なった曲線を

that we achieve with the blue line.

描いていることは一目瞭然です

That's what's achieved with the Nanopatch;

それがナノパッチの成果です

the delivered dose of the Nanopatch is

ナノパッチの投与用量は

a completely different immunogenicity curve.

まったく異なった免疫原性の曲線を示しています

That's a real fresh opportunity.

とても新鮮に感じました

Suddenly we have a brand new lever

突然 ワクチンの世界で

in the world of vaccines.

真新しい手段を得て

We can push it one way,

未知を切り開いたのです

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

従来の注射針でワクチンの効果をあげるのに

and can get protection

費用がかかりすぎていましたが

with a hundredth of the dose compared to the needle.

ナノパッチでは 用量は１／１００で済みます

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

ワクチンが突然１０ドルから１０セントに下がったのです

and that's particularly important within the developing world.

発展途上国では特に大切なことです

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

また 別の見方もできるのです

you can take vaccines that currently don't work

現在あまり効果のないワクチンを

and get them over that line

閾値線上に上げて

and get them protective.

保護できるようにするのです

And certainly in the world of vaccines

そうすることが ワクチンの世界で

that can be important.

重要になってきます

Let's consider the big three:

ＨＩＶ マラリア 結核という

HIV, malaria, tuberculosis.

３大病を見てみましょう

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

年間７００万人が亡くなっており

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

いずれも効果的なワクチンはありません

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

だから 新しいナノパッチを試してはどうでしょうか

we can help make that happen.

お役に立てると思うのです

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

それらのワクチンの効果を 閾値線上に押し上げます

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

私の研究室では

with many other vaccines that have attained

様々なワクチンも研究しており

similar responses and similar curves to this,

インフルエンザの例で成功したのと同じような

what we've achieved with influenza.

反応とカーブを得ています

I'd like to now switch to talk about

さて 今日のワクチンのもう１つの欠点として

another key shortcoming of today's vaccines,

低温流通を維持する必要があることを

and that is the need to maintain the cold chain.

お話していきたいと思います

As the name suggests -- the cold chain --

その名の通り

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

注射する時までずっと

all the way through to when the vaccine is applied,

ワクチンを低温に保つ

to keep it refrigerated.

必要があるのです

Now, that presents some logistical challenges

流通上の問題もありますが

but we have ways to do it.

方法はあるのです

This is a slightly extreme case in point

これは最たる例ですが

but it helps illustrate the logistical challenges,

特に設備が整っていない所で

in particular in resource-poor settings,

ワクチンを低温に保ち

of what's required to get vaccines

低温流通を維持するという

refrigerated and maintain the cold chain.

流通上の問題点を説明してしいます

If the vaccine is too warm the vaccine breaks down,

ワクチンが温かすぎると駄目になりますが

but interestingly it can be too cold

面白いことに

and the vaccine can break down as well.

冷たすぎても駄目になるのです

Now, the stakes are very high.

ワクチンが駄目になると大変困るのです

The WHO estimates that within Africa,

世界保健機関によると

up to half the vaccines used there

アフリカで使用されるワクチンの半数までが

are considered to not be working properly

適切に作用しない模様です

because at some point the cold chain has fallen over.

低温流通がどこかで破綻しているからです

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

それは大問題で 注射針や注射器とも関連しています

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

ワクチンは液体で 液体は冷蔵が必要なのです

A key attribute of our Nanopatch

ナノパッチの主な属性は

is that the vaccine is dry,

ワクチンが乾燥していることです

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

乾燥していると冷蔵する必要はないのです

Within my lab we've shown that we can keep

私の研究室では１年以上も

the vaccine stored at 23 degrees Celsius

ワクチンを２３℃で保管して

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

活性が失われないことを示しました

That's an important improvement.

それは重要な進歩です

(Applause)

（拍手）

We're delighted about it as well.

私達もその結果に満足しています

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

研究室内でナノパッチの有効性が

the Nanopatch within the laboratory setting.

十分に証明されたことになります

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

科学者として 私は科学者であることや 科学が好きですが

However, as an engineer,

エンジニアとして

as a biomedical engineer

生物医学工学者として

and also as a human being,

人間としては

I'm not going to be satisfied

研究室の外でこれを展開し

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

多くの人々 特に最もそれを必要としている人々に

and got it to people in large numbers

ワクチンを投与するまでは

and particularly the people that need it the most.

満足しないつもりです

So we've commenced this particular journey,

そのために ナノパッチを広めるようとしています

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

変わったやり方で広めようとしています

We've started with Papua New Guinea.

パプアニューギニアから始めました

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

発展途上国の例として パプアニューギニアを挙げました

It's about the same size as France,

フランスと同じ大きさですが

but it suffers from many of the key barriers

今日のワクチンの世界に存在する

existing within the world of today's vaccines.

多くの障害に苦しんでいます

There's the logistics:

流通面での問題があります

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

パプアニューギニアにはワクチンを冷やす 冷蔵庫が８００台しかありません

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

このポートモレスビーの冷蔵庫のように 古かったり 壊れていたり

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

必要としている高地になかったりします

That's a challenge.

難しいけど遣り甲斐があります

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

ＨＰＶ ヒト・パピローマ・ウイルスは 子宮頸がんの［危険要因］ですが

human papillomavirus, the cervical cancer [risk factor].

パプアニューギニアでの感染率は 世界第１位です

Yet, that vaccine is not available in large numbers

お金がかかりすぎるので

because it's too expensive.

ワクチンを多くの人々に投与できません

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

これらの問題を解消するため

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

現地に赴き

and taken it to Papua New Guinea

パプアニューギニアにナノパッチを展開し

and we'll be following that up shortly.

すぐに追跡調査を行う予定です

Now, doing this kind of work is not easy.

この種の仕事はたやすくはありません

It's challenging,

難題ですが

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

私の使命だと思っています

And as we look ahead

将来を見据えた

I'd like to share with you a thought:

私の考えをお話しします

It's the thought of a future where

いつの日か

the 17 million deaths per year

現在感染症が原因で死亡するという

that we currently have due to infectious disease

年間１，７００万の人がいるということが

is a historical footnote.

過去の話となることです

And it's a historical footnote that has been achieved

そしてその過去の話というのは

by improved, radically improved vaccines.

劇的に改良されたワクチンによって達成されるものです

Now standing here today in front of you

さて 今日ここ 皆さんの前に立って

at the birthplace of the needle and syringe,

１６０年の歴史を持つ

a device that's 160 years old,

注射針と注射器の発祥地で

I'm presenting to you an alternative approach

別のアプローチである

that could really help make that happen --

ナノパッチについてお話ししました

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

注射針を使わず 痛みもなく

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

低温流通体系に頼らず 免疫原性を高めるのが ナノパッチなのです

Thank you.

ご清聴ありがとうございました

(Applause)

（拍手）