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

Vertaald door: Dick Stada Nagekeken door: Els De Keyser

It's a pleasure to be here

Het is fijn om hier te zijn

in Edinburgh, Scotland,

in Edinburgh in Schotland,

the birthplace of the needle and syringe.

de geboorteplek van de injectienaald.

Less than a mile from here in this direction,

Nog geen anderhalve kilometer hier vandaan

in 1853 a Scotsman

was er in 1853 een Schot

filed his very first patent on the needle and syringe.

die octrooi aanvroeg voor de injectienaald.

His name was Alexander Wood,

Zijn naam was Alexander Wood,

and it was at the Royal College of Physicians.

en het was op het Royal College of Physicians.

This is the patent.

Dit is het octrooi.

What blows my mind when I look at it even today

Ik sta er nog steeds versteld van

is that it looks almost identical

dat het er bijna hetzelfde uitziet

to the needle in use today.

als de naalden die ik zelf gebruik.

Yet, it's 160 years old.

Het is nochtans 160 jaar oud.

So we turn to the field of vaccines.

We komen dus aan bij de wereld van de vaccins.

Most vaccines are delivered with

De meeste vaccins krijg je met een injectienaald.

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

Deze 160 jaar oude technologie.

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

En ere wie ere toekomt:

vaccines are a successful technology.

op vele gebieden zijn vaccins een succesvolle technologie.

After clean water and sanitation,

Na schoon water en hygiëne

vaccines are the one technology that has increased

hebben vaccins het meest bijgedragen

our life span the most.

tot de stijging van onze levensverwachting.

That's a pretty hard act to beat.

Dat is moeilijk te overtreffen.

But just like any other technology,

Maar net als elke andere technologie,

vaccines have their shortcomings,

hebben vaccins hun tekortkomingen,

and the needle and syringe

en de injectienaald

is a key part within that narrative --

speelt daarin een grote rol.

this old technology.

Deze oude technologie.

So let's start with the obvious:

Eerst het meest voor de hand liggende:

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

weinig mensen houden van injectienaalden.

I share that view.

Ik ook niet.

However, 20 percent of the population

20 procent van ons

have a thing called needle phobia.

lijdt zelfs aan naaldenfobie.

That's more than disliking the needle;

Dat is meer dan er niet van houden.

that is actively avoiding being vaccinated

Het is het actief vermijden dat je geprikt wordt

because of needle phobia.

vanwege een naaldenfobie.

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

Dat is een probleem als je een vaccin wilt verspreiden.

Now, related to this is another key issue,

Wat er ook mee te maken heeft,

which is needlestick injuries.

zijn ongelukjes met naalden.

And the WHO has figures

De WHO heeft cijfers

that suggest about 1.3 million deaths per year

die aangeven dat 1,3 miljoen doden per jaar

take place due to cross-contamination

voortkomen uit besmetting

with needlestick injuries.

via verwondingen door naalden.

These are early deaths that take place.

Dat zijn vroegtijdige overlijdens.

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

Van deze twee dingen had je waarschijnlijk wel gehoord,

but there are two other shortcomings

maar er zijn nog twee tekortkomingen

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

aan de naald die je vast nog niet kent.

One is it could be holding back

Het zou de volgende generatie vaccins

the next generation of vaccines

tegen kunnen houden

in terms of their immune responses.

wat betreft afweerreacties.

And the second is that it could be responsible

De tweede is dat het de oorzaak kan zijn

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

van het 'koudeketenprobleem' dat ik zo bespreek.

I'm going to tell you about some work

Ik zal je vertellen over het werk

that my team and I are doing in Australia

dat mijn team en ik in Australië doen

at the University of Queensland

op de universiteit van Queensland

on a technology designed to tackle those four problems.

aan een techniek die is ontworpen om deze vier problemen aan te pakken.

And that technology is called the Nanopatch.

Die techniek heet Nanopleister.

Now, this is a specimen of the Nanopatch.

Dit hier is een voorbeeld van een Nanopleister.

To the naked eye

Met het blote oog

it just looks like a square

lijkt het gewoon een vierkantje,

smaller than a postage stamp,

kleiner dan een postzegel,

but under a microscope

maar onder de microscoop

what you see are thousands of tiny projections

zie je duizenden uitsteekseltjes

that are invisible to the human eye.

die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog.

And there's about 4,000 projections

Er zitten ongeveer 4.000 uitsteeksels

on this particular square compared to the needle.

op dit vierkantje vergeleken met de naald.

And I've designed those projections

Ik heb ze ontworpen voor iets belangrijks.

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

Hun taak is om het afweersysteem te beïnvloeden.

So that's a very important function

Dat is dus een belangrijke functie

tied in with the Nanopatch.

van de Nanopleister.

Now we make the Nanopatch

We maken de Nanopleister

with a technique

met een techniek

called deep reactive ion etching.

die 'diep-reactief ion-etsen' heet.

And this particular technique is one that's been borrowed

Deze bijzondere techniek is ontleend

from the semiconductor industry,

aan de halfgeleiderindustrie.

and therefore is low cost

Ze is dus goedkoop

and can be rolled out in large numbers.

en kan verspreid worden in grote aantallen.

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

We stoppen het vaccin in de uitsteeksels van de pleister

and apply it to the skin.

en passen die toe op de huid.

Now, the simplest form of application

De eenvoudigste manier van toedienen

is using our finger,

gaat via onze vinger,

but our finger has some limitations,

maar onze vinger heeft wat beperkingen,

so we've devised an applicator.

dus hebben we een applicator bedacht.

And it's a very simple device --

Het is een simpel ding --

you could call it a sophisticated finger.

je zou het een verfijnde vinger kunnen noemen.

It's a spring-operated device.

Het werkt met een veer.

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

Als we de Nanopleister toepassen,

(Click) --

(Klik) --

immediately a few things happen.

gebeuren er gelijk een paar dingen.

So firstly, the projections on the Nanopatch

Eerst gaan de uitsteeksels van de Nanopleister

breach through the tough outer layer

door de stugge buitenlaag heen

and the vaccine is very quickly released --

en komt het vaccin snel vrij --

within less than a minute, in fact.

binnen een minuut.

Then we can take the Nanopatch off

Dan kunnen we de Nanopleister eraf halen

and discard it.

en weggooien.

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

En we kunnen de applicator natuurlijk hergebruiken.

So that gives you an idea of the Nanopatch,

Zo krijg je een idee van de Nanopleister

and immediately you can see some key advantages.

en zie je gelijk de grote voordelen.

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

We hebben het over naaldloos gehad --

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

die uitsteeksels kan je niet eens zien --

and, of course, we get around

en zo omzeilen we ook de naaldenfobie.

the needle phobia issue as well.

Now, if we take a step back and think about

Als we nu eens stilstaan

these other two really important advantages:

bij twee andere belangrijke voordelen.

One is improved immune responses through delivery,

De eerste is een verbeterde afweerreactie,

and the second is getting rid of the cold chain.

de tweede is het wegvallen van de koudeketen.

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

Ik begin met de eerste, de immunogeniciteit.

It takes a little while to get our heads around,

Daar klapperen je oren van,

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

maar ik zal het uitleggen.

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

Ik doe een stapje terug en leg je uit

how vaccines work in a simple way.

hoe vaccins werken, op een eenvoudige manier.

So vaccines work by introducing into our body

Vaccins werken door je lichaam kennis te laten maken

a thing called an antigen

met een zogenaamd antigeen,

which is a safe form of a germ.

dat is een veilige vorm van een ziektekiem.

Now that safe germ, that antigen,

Die veilige ziektekiem, de antigeen,

tricks our body into mounting an immune response,

houdt het lichaam voor de gek door een afweerreactie op te wekken,

learning and remembering how to deal with intruders.

te leren omgaan met indringers en dat te onthouden.

When the real intruder comes along

Als de echte indringer dan langskomt,

the body quickly mounts an immune response

bouwt het lichaam snel een afweerreactie op met het vaccin

to deal with that vaccine

and neutralizes the infection.

en neutraliseert de infectie.

So it does that well.

Dat doet het goed.

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

De manier waarop het nu gebeurt, met de injectienaald --

most vaccines are delivered that way --

de meeste vaccins worden zo toegediend,

with this old technology and the needle.

met deze oude naald-techniek.

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

Maar je kan zeggen dat de naald onze afweerreactie tegenhoudt:

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

het mist de beste plek op de huid voor immuniteit.

To describe this idea,

Om dat uit te leggen,

we need to take a journey through the skin,

moeten we een stukje door de huid reizen,

starting with one of those projections

en beginnen bij een van die uitsteeksels

and applying the Nanopatch to the skin.

en de Nanopleister op de huid doen.

And we see this kind of data.

Dan zien we zoiets als dit.

Now, this is real data --

Dit is echt --

that thing that we can see there is one projection

we zien hier een uitsteeksel

from the Nanopatch that's been applied to the skin

van een Nanopleister die op de huid ligt.

and those colors are different layers.

Die kleuren zijn de verschillende lagen.

Now, to give you an idea of scale,

Voor een idee van de schaal:

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

een naald zou veel te groot zijn.

It would be 10 times bigger

Die zou 10 keer zo groot zijn als dit scherm, en 10 keer dieper gaan.

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

It's off the grid entirely.

Dat valt helemaal buiten beeld.

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

Je ziet dat er van die uitsteeksels in de huid zitten.

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

Die rode laag aan de buitenkant is dode huid,

but the brown layer and the magenta layer

maar de bruine laag en de paarse laag

are jammed full of immune cells.

zitten vol met afweercellen.

As one example, in the brown layer

In de bruine laag bijvoorbeeld

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

zitten zogenaamde cellen van Langerhans.

every square millimeter of our body

Elke vierkante millimeter van ons lichaam

is jammed full of those Langerhans cells,

zit vol met cellen van Langerhans,

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

afweercellen, en er zijn nog meer

that we haven't stained in this image.

die we hier niet zien.

But you can immediately see that the Nanopatch

Je ziet gelijk dat de Nanopleister

achieves that penetration indeed.

er inderdaad in gaat.

We target thousands upon thousands of these particular cells

We bereiken er duizenden van deze speciale cellen mee.

just residing within a hair's width

die op een stukje huid voorkomen

of the surface of the skin.

dat maar een enkel haar breed is.

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

Ik vond dat, als de uitvinder ervan,

I found that exciting. But so what?

nogal opwindend. Maar dan?

So what if you've targeted cells?

Als je die cellen hebt bereikt?

In the world of vaccines, what does that mean?

Wat betekent het in de vaccin-wereld?

The world of vaccines is getting better.

Die wereld wordt steeds beter.

It's getting more systematic.

En wordt systematischer.

However, you still don't really know

Maar je weet nog steeds niet

if a vaccine is going to work

of een vaccin gaat werken

until you roll your sleeves up

totdat je je mouw oprolt,

and vaccinate and wait.

vaccineert en wacht.

It's a gambler's game even today.

Het is nog steeds een gok.

So, we had to do that gamble.

Maar we moesten die gok nemen.

We obtained an influenza vaccine,

We namen een griepvaccin,

we applied it to our Nanopatches

deden dit in een Nanopleister,

and we applied the Nanopatches to the skin,

pasten die toe op de huid

and we waited --

van een levend dier,

and this is in the live animal.

en wachtten.

We waited a month,

We wachtten een maand,

and this is what we found out.

en hebben dit gevonden.

This is a data slide showing the immune responses

Dit geeft de afweerreactie weer,

that we've generated with a Nanopatch

die we met de Nanopleister hebben opgewekt,

compared to the needle and syringe into muscle.

vergeleken met een traditionele naald in een spier.

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

Op de horizontale as staat de dosis in nanogram.

On the vertical axis we have the immune response generated,

Verticaal staat de afweerreactie.

and that dashed line indicates the protection threshold.

De stippellijn geeft de bescherming weer.

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

Boven die lijn betekent het bescherming.

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

Daaronder niet.

So the red line is mostly below that curve

De rode lijn ligt er vaak onder.

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

Maar een keer komt de naald erboven,

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

en dat ondanks de hoge dosis van 6.000 nanogram.

But notice immediately the distinctly different curve

Maar kijk eens naar die heel andere lijn.

that we achieve with the blue line.

De blauwe.

That's what's achieved with the Nanopatch;

Die is van een Nanopleister.

the delivered dose of the Nanopatch is

De dosis van de Nanopleister

a completely different immunogenicity curve.

heeft een heel andere immunogeniciteitscurve.

That's a real fresh opportunity.

Dat is een nieuwe kans.

Suddenly we have a brand new lever

We hebben opeens een nieuwe kans

in the world of vaccines.

in de wereld van de vaccins.

We can push it one way,

We kunnen het zo doen

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

dat we nu een te duur, maar goed vaccin kunnen gebruiken

and can get protection

om beschermd te zijn

with a hundredth of the dose compared to the needle.

met maar een honderdste van de dosis van de naald.

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

Dan kost een vaccin opeens 10 cent in plaats van 10 dollar.

and that's particularly important within the developing world.

Dat is vooral in de derde wereld erg belangrijk.

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

Maar er is nog een insteek --

you can take vaccines that currently don't work

je kunt vaccins die nu niet werken,

and get them over that line

boven de lijn krijgen,

and get them protective.

en ze werkzaam maken.

And certainly in the world of vaccines

Zeker in de vaccinwereld

that can be important.

kan dat belangrijk zijn.

Let's consider the big three:

Even kijken naar de grote drie:

HIV, malaria, tuberculosis.

hiv, malaria en tbc.

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

Samen goed voor 7 miljoen doden per jaar.

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

Voor geen van deze is een werkend vaccin.

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

Dus in potentie kunnen we daar met de Nanopleister voor gaan zorgen.

we can help make that happen.

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

We kunnnen potentiële vaccins een duwtje geven om over de lijn te komen.

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

We hebben in mijn lab gewerkt

with many other vaccines that have attained

met veel andere vaccins

similar responses and similar curves to this,

die vergelijkbare reacties bereikten met dezelfde grafieken

what we've achieved with influenza.

die we bereikten met de griep.

I'd like to now switch to talk about

Ik wil nu overgaan op

another key shortcoming of today's vaccines,

een andere tekortkoming van de huidige vaccins,

and that is the need to maintain the cold chain.

en dat is de noodzaak om de koudeketen in stand te houden.

As the name suggests -- the cold chain --

Zoals de naam zegt -- koudeketen --

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

betekent dat het vaccin vanaf de productie

all the way through to when the vaccine is applied,

helemaal tot de toediening

to keep it refrigerated.

gekoeld moet worden bewaard.

Now, that presents some logistical challenges

En dat is nogal een logistieke uitdaging.

but we have ways to do it.

Maar er zijn manieren om dat te doen.

This is a slightly extreme case in point

Dit is een enigszins extreem voorbeeld

but it helps illustrate the logistical challenges,

maar het laat de logistieke uitdagingen goed zien,

in particular in resource-poor settings,

speciaal in arme landen,

of what's required to get vaccines

van wat er nodig is om vaccins

refrigerated and maintain the cold chain.

gekoeld te bewaren.

If the vaccine is too warm the vaccine breaks down,

Als het vaccin te warm wordt, zal het bederven,

but interestingly it can be too cold

maar het kan ook te koud zijn.

and the vaccine can break down as well.

Dan kan het vaccin ook bederven.

Now, the stakes are very high.

De inzet is erg hoog.

The WHO estimates that within Africa,

De WHO schat dat in Afrika

up to half the vaccines used there

tot wel de helft van de gebruikte vaccins

are considered to not be working properly

niet goed werken

because at some point the cold chain has fallen over.

omdat de koudeketen ergens wordt verbroken.

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

Het is een groot probleem dat komt door de naald.

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

Omdat het een vloeibaar vaccin is, moet het worden gekoeld.

A key attribute of our Nanopatch

Een sterk punt van de Nanopleister

is that the vaccine is dry,

is dat het vaccin droog is.

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

Omdat het droog is, hoeft het niet gekoeld te worden.

Within my lab we've shown that we can keep

In mijn lab hebben we laten zien

the vaccine stored at 23 degrees Celsius

dat we het vaccin meer dan een jaar lang

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

op 23 graden hebben bewaard zonder enig verlies van activiteit.

That's an important improvement.

Dat is een grote verbetering.

(Applause)

(Applaus)

We're delighted about it as well.

We zijn er dan ook erg blij mee.

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

De Nanopatch heeft zich daarmee goed en eerlijk bewezen

the Nanopatch within the laboratory setting.

onder laboratoriumomstandigheden.

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

Als wetenschapper vind ik dat prachtig en ik vind wetenschap prachtig.

However, as an engineer,

Maar als onderzoeker,

as a biomedical engineer

als biomedisch onderzoeker

and also as a human being,

en ook als mens,

I'm not going to be satisfied

ben ik niet tevreden

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

voordat we dit het lab uit hebben gebracht

and got it to people in large numbers

naar de mensen, in grote hoeveelheden,

and particularly the people that need it the most.

en vooral naar de mensen die het het meest nodig hebben.

So we've commenced this particular journey,

We zijn deze reis begonnen,

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

op een ongebruikelijke manier.

We've started with Papua New Guinea.

In Papoea-Nieuw-Guinea.

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

Dat is een voorbeeld van een derdewereldland.

It's about the same size as France,

Ongeveer net zo groot als Frankrijk,

but it suffers from many of the key barriers

maar het heeft te lijden van de belangrijke problemen

existing within the world of today's vaccines.

in de huidige vaccinatiewereld.

There's the logistics:

Zo is er de logistiek:

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

er zijn in dit land maar 800 koelkasten om de vaccins koel te bewaren.

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

Veel ervan zijn oud, zoals deze in Port Moresby, en gaan stuk.

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

En ze staan niet in de Hooglanden, waar ze juist nodig zijn.

That's a challenge.

Dat is een uitdaging.

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

Terwijl het baarmoederhalskanker-virus ook nog eens het vaakst voorkomt

human papillomavirus, the cervical cancer [risk factor].

in Nieuw-Guinea.

Yet, that vaccine is not available in large numbers

Het vaccin is niet in grote hoeveelheden beschikbaar

because it's too expensive.

omdat het te duur is.

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

Dus om die twee redenen zijn we met de Nanopleister

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

het veld in gegaan.

and taken it to Papua New Guinea

We hebben hem meegenomen naar Papoea-Nieuw-Guinea.

and we'll be following that up shortly.

We gaan er binnenkort mee door.

Now, doing this kind of work is not easy.

Dat soort dingen doen is niet makkelijk.

It's challenging,

Het is een uitdaging.

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

Maar ik doe niets liever dan dit.

And as we look ahead

Als we vooruit kijken,

I'd like to share with you a thought:

wil ik het volgende met jullie delen:

It's the thought of a future where

het is de gedachte aan een toekomst

the 17 million deaths per year

waar de 17 miljoen doden per jaar

that we currently have due to infectious disease

die er nu zijn door infectieziekten

is a historical footnote.

een voetnoot in de geschiedenis zullen zijn.

And it's a historical footnote that has been achieved

Het is een voetnoot die is bereikt

by improved, radically improved vaccines.

door sterk verbeterde vaccins.

Now standing here today in front of you

Terwijl ik nu voor jullie sta,

at the birthplace of the needle and syringe,

bij de geboorteplek van de injectienaald, die al 160 jaar oud is,

a device that's 160 years old,

I'm presenting to you an alternative approach

laat ik je een alternatieve aanpak zien

that could really help make that happen --

die dat zou kunnen bereiken --

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

de Nanopleister met zijn naald- en pijnloosheid,

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

die de koudeketen vermijdt en immunogeniciteit verbetert.

Thank you.

Dank je wel.

(Applause)

(Applaus)