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ANN/THE STAR – La cingalese Yalini Wijesundara fissava la pistola ad aria compressa posata nel suo laboratorio. Il direttore del laboratorio, il professore associato dottor Jeremiah Gassensmith, lo aveva costruito in un momento di noia indotta dalla pandemia, sparando sale da cucina nel suo ufficio di casa.

Una volta terminato il lockdown, lo ha portato nel suo laboratorio di biochimica e ha chiesto a Wijesundara di trovargli uno scopo di ricerca.

L'allora studente laureato del primo anno presso l'Università del Texas a Dallas (UTD) negli Stati Uniti (USA), si era appena trasferito in Texas dallo Sri Lanka. Si sentiva come un pesce fuor d'acqua, ancora impegnata a capire come funzionasse il laboratorio.

''Prenditi il ​​​​tuo tempo. Lo scoprirai", le disse il dottor Gassensmith.

Due anni dopo, Wijesundara riuscì a decifrare il codice. Ha dato nuova vita alla vecchia pistola ad aria compressa, creando un sistema per somministrare vaccini con uno sbuffo di gas.

È meno doloroso dei tradizionali vaccini con ago, ha detto Wijesundara, paragonabile all’essere colpiti da un proiettile Nerf. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Chemical Science lo scorso anno.

C’è ancora molta strada da fare prima che le persone possano ricevere vaccini anti-gas, ma Wijesundara e il dottor Gassensmith sono impegnati a creare un modo meno spaventoso per somministrare farmaci salvavita.

“Dobbiamo fare passi avanti nella nostra capacità di rendere la vaccinazione il più indolore possibile”, ha affermato quest’ultimo.

UN BULLET TERAPEUTICO

Prima di trasferirsi in Texas, Wijesundara ha studiato strutture metallo-organiche (MOF) presso l'Università di Peradeniya nello Sri Lanka.

I MOF sono ioni metallici e molecole organiche simili a bastoncini che, come i Tinkertoys, si uniscono per costruire gabbie complesse.

Queste gabbie possono contenere gas, proteine ​​e persino DNA.

Quando ha selezionato un programma di dottorato, Wijesundara ha visto che il laboratorio di chimica del dottor Gassensmith presso l'UTD aveva progettato gabbie MOF per contenere vaccini in polvere stabili a scaffale.

Era una soluzione perfetta.

Considerando la pistola ad aria compressa, si chiedeva se potesse spingere i vaccini in polvere nelle persone.

Si è immersa nella storia dei vaccini e ha scoperto che gli iniettori di vaccini ad alta pressione sono diventati popolari negli anni '50.

Questi iniettori utilizzavano un flusso di liquido ad alta velocità per spingere i vaccini attraverso la pelle.

Tuttavia, non solo questi iniettori di liquidi erano dolorosi, ma i fluidi corporei potevano anche schizzare sugli ugelli degli iniettori, favorendo la diffusione di malattie infettive trasmesse per via ematica come l’epatite B e C.

"(Ho capito) possiamo risolvere questo problema", ha detto. “Perché stiamo utilizzando un [vaccino] solido che non presenta problemi di ritorno dello spray”.

Wijesundara ha individuato la pressione e la distanza ideali dalla pelle per spingere un vaccino con la pistola ad aria compressa, che ha modificato per creare il getto MOF.

Ha usato un MOF che contiene zinco – un minerale presente in tutto il corpo – per trasportare il vaccino.

Ha anche modificato l’ugello della pistola per trattenere il vaccino fino all’iniezione. Con la semplice pressione di un pulsante, la valvola del getto MOF si apre e si chiude rapidamente, sparando un proiettile di vaccino all'interno di una gabbia di zinco. Una volta che la gabbia entra nella pelle, i sali presenti nei fluidi cutanei la separano, rilasciando il vaccino.

RILASCIO CONTROLLATO

Wijesundara e il dottor Gassensmith hanno testato il getto MOF su cellule vegetali e topi con una proteina comunemente usata negli esperimenti sui vaccini.

Durante i test, hanno scoperto un'altra proprietà utile del getto MOF.

Quando il vaccino veniva spinto attraverso la pelle utilizzando un gas acido come l’anidride carbonica, la gabbia di zinco si dissolveva rapidamente e rilasciava il suo contenuto nell’arco di 24 ore. Ma quando hanno usato un gas più neutro come l’aria, la gabbia si è rotta lentamente nell’arco di una o due settimane.

"Puoi controllare in modo efficace se vuoi o meno il medicinale in questo momento, o se vuoi che il medicinale venga rilasciato lentamente per un periodo di tempo", ha detto il dottor Gassensmith.

Molti gruppi di ricerca stanno esplorando nuovi modi per fornire farmaci e vaccini, secondo il dottor Tim Corcoran, professore associato di bioingegneria presso il Medical Center dell'Università di Pittsburgh negli Stati Uniti. I cerotti transdermici in grado di trasferire i farmaci attraverso la pelle e i microaghi ultrasottili sono due dei metodi studiati.