Aiguille

ANN/THE STAR – La Sri Lankaise Yalini Wijesundara a regardé le pistolet à air comprimé posé dans son laboratoire. Le directeur du laboratoire, le professeur agrégé Dr Jeremiah Gassensmith, l'avait construit dans un élan d'ennui provoqué par une pandémie, en jetant du sel de table autour de son bureau à domicile.

Une fois le confinement terminé, il l’a apporté à son laboratoire de biochimie et a demandé à Wijesundara de lui trouver un objectif de recherche.

Cet étudiant diplômé de première année à l'Université du Texas à Dallas (UTD), aux États-Unis, venait de déménager du Sri Lanka au Texas. Elle se sentait comme un poisson hors de l’eau, encore en train de comprendre comment fonctionnait le laboratoire.

''Prenez votre temps. Vous y arriverez", lui a dit le Dr Gassensmith.

Deux ans plus tard, Wijesundara a déchiffré le code. Elle a donné une nouvelle vie à l’ancien pistolet à air comprimé, en créant un système permettant d’administrer des vaccins avec une bouffée de gaz.

C'est moins douloureux que les vaccins traditionnels par seringue, a déclaré Wijesundara, comparable à être touché par une balle Nerf. La recherche a été publiée dans la revue Chemical Science l'année dernière.

Il y a un long chemin à parcourir avant que les gens puissent recevoir des vaccins par injection de gaz, mais Wijesundara et le Dr Gassensmith se sont engagés à créer un moyen moins effrayant d'administrer des médicaments qui sauvent des vies.

« Nous devons faire avancer le terrain dans notre capacité à rendre la vaccination la plus indolore possible », a déclaré ce dernier.

UNE BALLE THÉRAPEUTIQUE

Avant de déménager au Texas, Wijesundara a étudié les structures métallo-organiques (MOF) à l'Université de Peradeniya au Sri Lanka.

Les MOF sont des ions métalliques et des molécules organiques ressemblant à des bâtons qui, comme les Tinkertoys, s'assemblent pour construire des cages complexes.

Ces cages peuvent contenir des gaz, des protéines et même de l'ADN.

Lors de la sélection d'un programme de doctorat, Wijesundara a constaté que le laboratoire de chimie du Dr Gassensmith à l'UTD avait conçu des cages MOF pour contenir des vaccins en poudre de longue conservation.

Cela convenait parfaitement.

En ce qui concerne le pistolet à air comprimé, elle se demandait s’il pouvait propulser les vaccins en poudre vers les personnes.

Elle a plongé dans l’histoire des vaccins et a découvert que les injecteurs de vaccins à haute pression sont devenus populaires dans les années 1950.

Ces injecteurs utilisaient un flux de liquide à grande vitesse pour propulser les vaccins à travers la peau.

Cependant, non seulement ces injecteurs de liquide étaient douloureux, mais des fluides corporels pouvaient également refluer sur les buses d'injection, favorisant ainsi la propagation de maladies infectieuses transmissibles par le sang comme les hépatites B et C.

"(J'ai réalisé) que nous pouvons résoudre ce problème", a-t-elle déclaré. « Parce que nous utilisons un [vaccin] solide qui ne présente aucun problème de retour de pulvérisation. »

Wijesundara a déterminé la pression et la distance idéales par rapport à la peau pour propulser un vaccin avec le pistolet à air, qu'elle a modifié pour créer le jet MOF.

Elle a utilisé un MOF contenant du zinc – un minéral présent dans tout le corps – pour transporter le vaccin.

Elle a également modifié la buse du pistolet pour retenir le vaccin jusqu'à l'injection. D'une simple pression sur un bouton, la valve du MOF-jet s'ouvre et se ferme rapidement, tirant une balle de vaccin à l'intérieur d'une cage en zinc. Une fois que la cage pénètre dans la peau, les sels contenus dans les fluides cutanés séparent la cage, libérant ainsi le vaccin.

LIBÉRATION CONTRÔLÉE

Wijesundara et le Dr Gassensmith ont testé le MOF-jet sur des cellules végétales et des souris avec une protéine couramment utilisée dans les expériences de vaccins.

Au cours des tests, ils ont découvert une autre propriété utile du MOF-jet.

Lorsque le vaccin était propulsé à travers la peau à l’aide d’un gaz acide comme le dioxyde de carbone, la cage en zinc se dissolvait rapidement et libérait son contenu en 24 heures. Mais lorsqu’ils utilisaient un gaz plus neutre comme l’air, la cage se dégradait lentement en une à deux semaines.

"Vous pouvez contrôler efficacement si vous voulez ou non le médicament maintenant, ou si vous souhaitez que le médicament soit libéré lentement sur une période de temps", a déclaré le Dr Gassensmith.

De nombreuses équipes de recherche explorent de nouvelles façons d’administrer des médicaments et des vaccins, selon le Dr Tim Corcoran, professeur agrégé de bio-ingénierie au centre médical de l’université de Pittsburgh aux États-Unis. Les patchs transdermiques capables de transférer des médicaments à travers la peau et les micro-aiguilles ultrafines sont deux des méthodes étudiées.