Più di 2 miliardi di persone in tutto il mondo sono completamente vaccinate contro il COVID-19. Però, molti che vivono in paesi con risorse limitate non sono stati in grado di ottenere vaccini, in parte perché queste aree mancano di strutture di spedizione e stoccaggio a temperatura controllata. Ora, i ricercatori che riportano in ACS Nano hanno sviluppato un cerotto con microaghi che fornisce un vaccino a DNA COVID-19 nella pelle, causando forti risposte immunitarie nelle cellule e nei topi. È importante sottolineare che il cerotto può essere conservato per oltre 30 giorni a temperatura ambiente.

Ad oggi, la Food and Drug Administration degli Stati Uniti ha autorizzato tre vaccini per l'uso durante la pandemia di COVID-19:uno a base di proteine, e due sull'RNA. Tutti devono essere conservati in frigorifero o congelati, che ne limita la distribuzione in aree remote o con risorse limitate. Inoltre, i vaccini devono essere somministrati da un operatore sanitario come iniezione intramuscolare. Poiché le cellule immunitarie non si trovano in genere nei muscoli, gli scienziati hanno studiato vari modi per somministrare vaccini nella pelle, che contiene abbondanti cellule presentanti l'antigene (APC) e potrebbe quindi generare una risposta immunitaria più forte. Hui Li, Guangjun Nie, Hai Wang e colleghi volevano sviluppare un cerotto con microaghi che fornisse in modo efficiente un vaccino COVID-19 sotto la pelle, causando un'immunità potente e duratura senza la necessità di una catena del freddo o iniezioni dolorose.

I ricercatori hanno basato il loro vaccino sul DNA, che è più facile da produrre rispetto all'RNA o alle proteine. È anche più stabile dell'RNA. Però, negli studi clinici, I vaccini intramuscolari a DNA sono stati limitati nella loro efficacia perché, a differenza dell'RNA o delle proteine, il DNA deve trovare la sua strada all'interno del nucleo cellulare per funzionare. Consegnando il vaccino nella pelle ricca di APC piuttosto che nei muscoli, i ricercatori hanno ragionato che potrebbero aumentare le possibilità che il DNA entri nel nucleo di un APC.

Per rendere il loro sistema di consegna, il team ha collegato sequenze di DNA che codificano per la proteina spike SARS-CoV-2 o la proteina nucleocapside alla superficie delle nanoparticelle non tossiche. All'interno delle nanoparticelle c'era un adiuvante, una molecola che aiuta a stimolare una risposta immunitaria. Quindi, i ricercatori hanno rivestito un cerotto con microaghi con le nanoparticelle del vaccino. Il piccolo cerotto rettangolare conteneva 100 microaghi biodegradabili, ciascuno meno di 1/10 del diametro del pungiglione di un'ape, che potrebbe penetrare indolore nello strato esterno della pelle. I ricercatori hanno testato il sistema sui topi, mostrando che il cerotto con microaghi che codifica per la proteina spike ha causato forti risposte anticorpali e delle cellule T, senza effetti collaterali osservabili. Poiché i cerotti vaccinali possono essere conservati a temperatura ambiente per almeno 30 giorni senza perdere efficacia, potrebbero essere uno strumento importante per lo sviluppo di vaccini COVID-19 con accessibilità globale, dicono i ricercatori.