ไมโครนีเดิลส์สําหรับการให้วัคซีนทางผิวหนัง
Article Sidebar
Main Article Content
บทคัดย่อ
การใช้วัคซีนเพื่อเสริมสร้างภูมิคุ้มกันเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการป้องกันโรคติดเชื้อ โดยวัคซีนในอุดมคติควรมีความปลอดภัย การบริหารวัคซีนควรบุกรุกร่างกายน้อยที่สุด และกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันได้ดี ทั้งนี้ การบริหารวัคซีนแบบดั้งเดิมโดยใช้การฉีดยาเข้าชั้นใต้ผิวหนังก่อให้เกิดความเจ็บปวดและความเครียดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในผู้ป่วยที่มีอาการกลัวเข็มฉีดยา การบริหารวัคซีนต้องอาศัยบุคลากรทางการแพทย์และมีความเสี่ยงสูงที่จะเกิดอุบัติเหตุจากการโดนเข็มตำ นอกจากนี้กระบวนการกำจัดของเสียมีคมและการนำเข็มกลับมาใช้ใหม่ยังเป็นอีกปัญหาหนึ่งที่ต้องคำนึงถึง โดยการกระตุ้นภูมิคุ้มกันทางผิวหนังเป็นทางเลือกหนึ่งที่มีประสิทธิภาพทดแทนการบริหารวัคซีนทางการฉีดเข้ากล้ามและการฉีดเข้าชั้นใต้หนัง ผิวหนังเป็นอวัยวะที่น่าสนใจสำหรับการเสริมสร้างภูมิคุ้มกันเนื่องจากผิวหนังประกอบด้วยเซลล์นำเสนอแอนติเจนปริมาณมากทั้งเซลล์แลงเกอฮานส์ในชั้นหนังกำพร้าและเซลล์เดนไดรติกในชั้นหนังแท้ อย่างไรก็ตามผิวหนังชั้นบนสุดหรือชั้นสตราตัม คอร์เนียมมีคุณสมบัติป้องกันการซึมผ่านของสารซึ่งเป็นความท้าทายที่สำคัญในการนำส่งวัคซีนเข้าสู่ผิวหนัง ไมโครนีเดิลส์ทำงานโดยใช้หลักการแทงเข็มผ่านผิวหนังชั้นสตราตัม คอร์เนียมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการนำส่งวัคซีนผ่านผิวหนัง ไมโครนีเดิลส์มีลักษณะคล้ายเข็มที่มีขนาดในระดับไมโครเมตรและมีความยาวไม่เกิน 1 มิลลิเมตร ข้อดีของไมโครนีเดิลส์ ได้แก่ ความสามารถในการแทงผ่านผิวหนังโดยทำความเสียหายต่อผิวหนังน้อยที่สุด ส่วนมากไม่ก่อให้เกิดความเจ็บปวด ใช้งานง่าย ผลิตได้ในปริมาณมาก และมีราคาไม่แพง มีการศึกษาวิจัยตีพิมพ์มากมายพบว่าการเสริมสร้างภูมิคุ้มกันทางผิวหนังโดยใช้ไมโครนีเดิลส์สามารถกระตุ้นภูมิคุ้มกันได้ดีและใช้งานได้สะดวก ในบทความนี้ได้สรุปข้อมูลเกี่ยวกับการเลือกใช้ไมโครนีเดิลส์เพื่อนำส่งวัคซีนและยกตัวอย่างการศึกษาวิจัยไมโครนีเดิลส์สำหรับกระตุ้นภูมิคุ้มกันทางผิวหนัง โดยในตอนท้ายจะกล่าวถึงมุมมองด้านการวิจัยเกี่ยวกับความปลอดภัยซึ่งจำเป็นสำหรับการนำไมโครนีเดิลส์ไปใช้อย่างมีประสิทธิภาพในทางปฏิบัติเพื่อเสริมสร้างภูมิคุ้มกันทางผิวหนังในอนาคตอันใกล้ต่อไป
Article Details
กรณีที่ใช้บางส่วนจากผลงานของผู้อื่น ผู้นิพนธ์ต้อง ยืนยันว่าได้รับการอนุญาต (permission) ให้ใช้ผลงานบางส่วนจากผู้นิพนธ์ต้นฉบับ (Original author) เรียบร้อยแล้ว และต้องแนบเอกสารหลักฐาน ว่าได้รับการอนุญาต (permission) ประกอบมาด้วย
เอกสารอ้างอิง
Abbas AK, Lichtman AH, Pillai S. Cellular and molecular immunology. Philadelphia (PA): Elsevier Saunders; 2012.
Adams D, Quayum M, Worthington T, et al. Evaluation of a 2% chlorhexidine gluconate in 70% isopropyl alcohol skin disinfectant. J Hosp Infect 2005;61:287-90.
Bal SM, Caussin J, Pavel S, et al. In vivo assessment of safety of microneedle arrays in human skin. Eur J Pharm Sci 2008;35(3):193-202.
Bal SM, Ding Z, van Riet E, et al. Advances in transcutaneous vaccine delivery: do all ways lead to Rome? J Control Release 2010; 148(3): 266-82.
Bal SM, Slutter B, Jiskoot W, et al. Small is beautiful: N-trimethyl chitosan-ovalbumin conjugates for microneedle-based transcutaneous immunization. Vaccine 2011; 29(23): 4025-32.
Barker JH, Ryan TJ. Skin microcirculation In: Barker JH, Anderson GL, Menger MD, editors. Clinically applied microcirculation research. CRC, Boca Raton, Florida; 1995: 315-38.
Bauer D, Grebe R, Ehrlacher A. A new method to model change in cutaneous blood flow due to mechanical skin irritation part I: comparison between experimental and numerical data. J Theor Biol 2006; 238(3): 575-87.
Pamornpathomkul B, Ngawhirunpat T. Microneedle techniques for DNA transdermal delivery. IJPS 2015; 11(2): 16-30.
Casado I, Martínez-Baz I, Floristán Y, et al. Cause of death in hospitalized patients with laboratory-confi rmed infl uenza. An Sist Sanit Navar 2015; 38(2): 263-268.
Centers for Disease Control and Prevention. Epidemiology and prevention of vaccinepreventable diseases. The Pink Book: Course Textbook - 13th Edition [serial online] 2015a [cited 2015 Jun 17]. Available from: URL:http:// www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/vac-admin.html#route
Centers for Disease Control and Prevention. Epidemiology and prevention of vaccinepreventable diseases. The Pink Book: Course Textbook - 13th Edition [serial online] 2015b [cited 2015 Jun 17]. Available from: URL:http://www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/prinvac.html
Chew AL, Maibach HI. Irritant Dermatitis. Springer; 2006.
Choi HJ, Bondy BJ, Yoo DG, et al. Stability of whole inactivated infl uenza virus vaccine during coating onto metal microneedles. J Control Release 2013; 166(2): 159-71.
Cook IF. Evidence based route of administration of vaccines. Hum Vaccin 2008; 4(1): 67-73.
Cormier M, Daddona PE. Macrofl ux technology for transdermal delivery of therapeutic proteins and vaccines. In: Rathbone MJ, Hadgraft J, Roberts MS, editors. Modifi edrelease drug delivery technology. Marcel Dekker: USA; 2003. 589-98.
Cormier M, Johnson B, Ameri M, et al. Transdermal delivery of desmopressin using a coated microneedle array patch system. J Control Release 2004; 97(3): 503-11.
Corsini E, Galli CL. Cytokines and irritant contact dermatitis. Toxicol Lett 1998; 102-103: 277-82.
Corsini E, Galli CL. Epidermal cytokines in experimental contact dermatitis. Toxicology 2000; 142(3): 203-11.
Davis R, Biellik R. Inactivated polio vaccine: its proposed role in the fi nal stages of polio eradication. Pan Afr Med J 2013; 14: 102.
De Jongh CM, Verberk MM, Withagen CE, et al. Stratum corneum cytokines and skin irritation response to sodium lauryl sulfate. Contact dermatitis 2006; 54(6): 325-33.
Dowdle W. The principles of disease elimination and eradication. Bull World Health Organ 1998; 76(Suppl. 2): 23-5.
Draelos ZD and Pugliese PT. Physiology of the skin. Carol Stream: Allured Pub Corp, USA; 2011.
Edens C, Dybdahl-Sissoko NC, Weldon WC, et al. Inactivated polio vaccination using a microneedle patch is immunogenic in the rhesus macaque. Vaccine 2015; 33:4683-90.
Fluhr JW, Akengin A, Bornkessel A, et al. Additive impairment of the barrier function by mechanical irritation, occlusion and sodium lauryl sulphate in vivo. Br J Dermatol 2005; 153(1): 125-31.
Gill HS, Denson DD, Burris BA, et al. Effect of microneedle design on pain in human volunteers. Clin J Pain 2008; 24(7): 585-9.
Gill HS, Prausnitz MR. Coated microneedles for transdermal delivery. J Control Release 2007; 117(2): 227-237.
Gupta J, Park SS, Bondy B, Felner EI, Prausnitz MR. Infusion pressure and pain during microneedle injection into skin of human subjects. Biomaterials 2011;32(28): 6823-31.
Haq MI, Smith E, John DN, et al. Clinical administration of microneedles: skin puncture, pain and sensation. Biomed Microdevices 2009; 11(1):35-47.
Heymann DL, Aylward LB. Perspective-Global health: eradicating polio. N Engl J Med 2004; 351: 1275-7.
Hirobe S, Azukizawa H, Hanafusa T, et al. Clinical study and stability assessment of a novel transcutaneous infl uenza vaccination using a dissolving microneedle patch. Biomaterials 2015; 57: 50-8.
Indermun S, Luttge R, Choonara YE, et al. Current advances in the fabrication of microneedles for transdermal delivery. J Control Release 2014; 185(0): 130-8.
Jhawat VC, Saini V, Kamboj S, et al. Transdermal drug delivery systems: approaches and advancements in drug absorption through skin. Int J Pharm Sci Rev Res 2013; 20(1): 47-56.
Kanitakis J. Anatomy, histology and immunohistochemistry of normal human skin. Eur J Dermatol 2002; 12(4): 390-9; quiz 400-1.
Kim YC, Quan FS, Yoo DG, et al. Improved infl uenza vaccination in the skin using vaccine coated microneedles. Vaccine 2009; 27(49): 6932-8.
Kim YC, Suh H, Shin J. Microneedle patches for vaccine delivery. Clin Exp Vaccine Res 2014;3(1):42-9.
Kis EE, Winter G, Myschik J. Devices for intradermal vaccination. Vaccine 2012; 30(3): 523-38.
Kock A, Schwarz T, Kirnbauer R, et al. Human keratinocytes are a source for tumor necrosis factor alpha: evidence for synthesis and release upon stimulation with endotoxin or ultraviolet light. J Exp Med 1990; 172(6): 1609-14.
Lever WF and Schaumburg-Lever G. Histopathology of the skin. Philadelphia: J. B. Lippincott; 1983.
Levine MM. Can needle-free administration of vaccines become the norm in global immunization? Nat Med 2003; 9(1): 99-103.
Levinson W. Review of medical microbiology and immunology. New York: McGraw-Hill Medical; 2010.
Levin Y, Kochba E, Kenney R. Clinical evaluation of a novel microneedle device for intradermal delivery of an infl uenza vaccine: are all delivery methods the same? Vaccine 2014; 32(34): 4249-52.
Lydyard P, Whelan A, Fanger M. Immunology. New York: Garland Science; 2011.
Matriano JA, Cormier M, Johnson J, et al. Macrofl ux microprojection array patch technology: a new and effi cient approach for intracutaneous immunization. Pharm Res 2002; 19(1): 63-70.
McCrudden MTC, McAlister E, Courtenay AJ, et al. Microneedle applications in improving skin appearance. Exp Dermatol 2015: 24:561-6.
Naito S, Ito Y, Kiyohara T, et al. Antigen-loaded dissolving microneedle array as a novel tool for percutaneous vaccination. Vaccine 2012; 30(6): 1191-7.
National Institute of Allergy and Infectious Diseases. Understanding vaccines What they are how they work [serial online] 2008 [cited 2015 Jun 17]. Available from: URL: http://www.niaid.nih.gov/topics/vaccines/
documents/undvacc.pdf
Owen JA, Punt J, Stranford SA. Kuby immunology. New York: W. H. Freeman & Company; 2013.
Peakman M, Vergani D. Basic and clinical immunology. New York: Churchill Livingstone/Elsevier; 2009.
Prausnitz M, Mikszta J, Cormier M, et al. Microneedle-Based Vaccines. In: Compans RW, Orenstein WA, editors. Vaccines for Pandemic Infl uenza. Current Topics in Microbiology and Immunology. Springer
Berlin Heidelberg, Germany; 2009. 369-93.
Romani N, Holzmann S, Tripp CH, et al. Langerhans cells – dendritic cells of the epidermis. APMIS 2003; 111(7-8): 725-40.
Sandby-Moller J, Poulsen T, Wulf HC. Epidermal thickness at different body sites: relationship to age, gender, pigmentation, blood content, skin type and smoking habits. Acta Derm Venereol 2003; 83(6): 410-3.
Sparber F, Tripp CH, Hermann M, et al. Langerhans cells and dermal dendritic cells capture protein antigens in the skin: Possible targets for vaccination through the skin. Immunobiology 2010; 215: 770-9.
Tuan-Mahmood TM, McCrudden MTC, Torrisi BM, et al. Microneedles for intradermal and transdermal drug delivery. Eur J Pharm Sci 2013; 50(5): 623-37.
van der Maaden K, Jiskoot W, Bouwstra J. Microneedle technologies for (trans)dermal drug and vaccine delivery. J Control Release 2012; 161(2): 645-55.
van der Maaden K, Sekerdag E, Jiskoot W, Bouwstra J. Impact-insertion applicator improves reliability of skin penetration by solid microneedle arrays. AAPS J 2014a; 16(4): 681-4.
