Undgå stikket – vaccinepille på størrelse med et sandkorn kan være fremtiden
På DTU Sundhedsteknologi arbejder forskerne på at udvikle små mikrobeholdere til vacciner, som du kan tage som en pille. Det vil gøre livet lettere og vacciner mere tilgængelige i udviklingslande.
vacciner_i_pilleform mikrocontainer DTU

Mikrocontainerne, her på en finger, kan forhåbentlig i fremtiden bruges til, at du kan tage din vaccine som en pille, i stedet for at det skal sprøjtes ind i kroppen, inden du skal ud at rejse. (Foto: Jesper Scheel, DTU Health Tech)

Vi kender det alle, når vi skal ud at rejse, eller vores børn skal have deres vacciner. Man skal til lægen og stikkes, da vaccinen skal sprøjtes direkte ind i kroppen. Det gælder for hovedparten af vacciner.

Hvad nu hvis man kunne lave vaccinen i pilleform? Langt de fleste mennesker foretrækker at tage deres medicin gennem munden som en pille eller en væske frem for et stik.

Men rejsen fra munden til det rette sted i kroppen er ikke uden udfordringer. Fra munden skal medicinen transporteres ned igennem maven og derefter ned til tarmen, hvor medicinen skal optages for at have en effekt.

Det er meget udfordrende at lave vaccinen som en pille, da vaccinen let bliver ødelagt i maven på grund af  mavens sure miljø (lav pH) og de mange forskellige enzymer, som er her. Sker det, har vaccinen ikke nogen effekt.

Skal vaccinen have effekt, skal den optages af immunceller i tarmen – herfra vil immunforsvaret så kunne beskytte mod den specifikke sygdom. Opgaven er altså at få vaccinen sikkert gennem mavens sure pH-miljø og videre til tarmen.

Netop det arbejder vi på i forskningscenteret ved navn ’Intelligent Drug Delivery and sensing Using microcontainers and Nanomechanics’ (IDUN), hvor forskere fra DTU og Københavns Universitet samarbejder om at udvikle små mikrobeholdere, så vacciner og andre medikamenter såsom insulin i fremtiden kan tages som en pille.

Book gratis foredrag om vaccinepiller

Line Hagner Nielsen er med i 'Bestil en Forsker'-ordningen – en del af Forskningens Døgn – og kan til og med 29. marts bookes gratis til at holde et foredrag mellem 24.-30. april.

Det tilbud gælder også for de øvrige forskere i ordningen. 

Foredragets titel er: ’Piller på størrelse med et sandkorn og diagnostik på en DVD-afspiller’. Book hende her.

Nedbrydelige mikrocontainere

Mikrobeholderne, også kaldes mikrocontainere, er små, cylinderformede kopper, som er lukket i bunden og har et hulrum, hvor der kan fyldes medicin ind i.

Mikrocontainerne er lidt mindre end et sukkerkorn (se fotoet herunder) med en diameter på omkring 220 mikrometer (0,22 mm).

De er produceret i et lukket laboratorie med meget ren luft på DTU (kaldet renrummet), hvor vi kan lave meget små præcise mikrocontainere.  

Vi har fremstillet containere, der virker, men de er fremstillet i et materiale, som endnu ikke er godkendt til at give til mennesker.

Derfor har vi netop udviklet mikrocontainerne ved hjælp af andre metoder og med andre materialer, kaldt biopolymere, og disse  er godkendt til mennesker og kan nedbrydes af kroppen.

Disse mikrocontainere ligner de andre, men princippet er så, at mikrocontainerne frigiver vaccinen, hvorefter materialet ødelægges.

LÆS OGSÅ: Ny forskning er en let pille at sluge

Sammenligning af størrelsen af mikrocontainerne (til venstre) med sukker (til højre). Mikrocontainerne er tydeligvis en del mindre end et korn sukker. (Foto: Jesper Scheel, DTU Health Tech)

Sammenligning af størrelsen af mikrocontainerne (til venstre) med sukker (til højre). Mikrocontainerne er tydeligvis en del mindre end et korn sukker. (Foto: Jesper Scheel, DTU Health Tech)

Låget åbner ved den rette pH-værdi

Når vi har lavet mikrocontainerne, kan vi fylde dem med den ønskede vaccine og derefter forsegle åbningen med et låg (se grafikken nedenfor).

Låget kan have den funktionalitet, som ønskes i hvert enkelt tilfælde. Vi har brugt låg, som har en tendens til at klistre sig fast på mukuslaget i tarmen (slimlag som beskytter tarmen), fordi medicinen, så har længere tid til at blive optaget i kroppen og dermed giver en bedre effekt.

Det vigtigste har dog været at bruge et lågmateriale, som holder sig intakt igennem mavens sure pH-værdi, så vaccinen beskyttes og ikke bliver ødelagt.

Når mikrocontainerne når tarmen, opløses låget på grund af den højere pH-værdi her, og vaccinen kommer ud af mikrocontainerne og kan derefter optages af immuncellerne.

Netop dette, at målrette optaget mod immuncellerne, er en stor udfordring, fordi mikrocontainerne skal ramme et meget præcist sted i tarmen og sidde fast der i lidt tid, og det er svært at få til at lykkes hver gang. Det er formentlig en af forklaringerne på, hvorfor det ikke er lykkedes helt endnu at indgive vaccinerne som en pille.

Vi har lavet de første forsøg i mus, og de viser lovende resultater, hvor vi kan se lidt effekt hos immuncellerne, men ikke tilstrækkeligt til, at vi kan sige, at det virker godt nok endnu. Vi arbejder videre for at forbedre optaget i immuncellerne.

Grafik af mikrocontainer-konceptet med en tom cylindrisk mikrocontainer, som fyldes med medicin, og derefter pålægges et låg. Medicinen frigives fra mikrocontaineren ved, at låget opløses i tarmen. (Tegning af Ellen Vallentin Christiansen, DTU Health Tech

Grafik af mikrocontainer-konceptet med en tom cylindrisk mikrocontainer, som fyldes med medicin, og derefter pålægges et låg. Medicinen frigives fra mikrocontaineren, ved at låget opløses i tarmen. (Tegning af Ellen Vallentin Christiansen, DTU Health Tech)

Vaccinepillen kan hjælpe udviklingslandene

Vi ser det største potentiale for vacciner på pilleform i udviklingslande. Årsagen er, at man i disse lande ofte har en række problemer med de vacciner, vi kender og bruger i dag.

Det drejer sig om opbevaringen, da vaccinerne skal være på køl. Og de fylder også meget, så logistikken kan være problem, når de skal transporteres til øde egne.

Derudover det besværligt og dyrt at få sundhedspersonale til at stå for at håndtere sprøjter og indgive vaccinerne – og afskaffelse af sprøjter, så man undgår risiko for genbrug og smittefare, kan også være et problem i nogle lande.  

Vaccinepiller med mikrocontainere løser de problemer, da de ikke behøver være på køl, fylder mindre, ikke efterlader affaldssprøjter og kan indtages uden hjælp fra sundhedspersonale.

mikro-container vaccinepille DTU

Pga. mikrocontainernes størrelse er det urealistisk at kunne tage én enkelt pille uden risiko for f.eks. at tabe den. Derfor vil forskerne putte mikrocotainerne ind i en kapsel, som man så kan tage sammen med et glas vand. Når forskerne laver forsøg på dyr, fylder de ligeledes mikrocontainerne i en kapsel for at have helt styr på, hvor mange de giver til ét dyr. (Foto: Shutterstock)

Mikrocontainere med insulin

Mikrocontainerne er også tiltænkt til at blive brugt til andet medicin. Vi arbejder blandt med insulin, da det ligesom vacciner skal sprøjtes direkte ind i kroppen.

Hvis insulin kunne indtages som en pille, ville man altså få de samme fordele som med vaccinerne.

Selve proceduren med mikrocontainere er den samme, men insulin skal optages over tarmvæggen, før det kan have en effekt. Hvordan vi får mikrocontainerne til at frigive insulinen lige præcis der, er en udfordring vi arbejder på at løse hurtigst muligt.  

Forskerzonen

Denne artikel er en del af Forskerzonen, som er stedet, hvor forskerne selv kommer direkte til orde. Her skriver de om deres forskning og forskningsfelt, bringer relevant viden ind i den offentlige debat og formidler til et bredt publikum.

Forskerzonen er støttet af Lundbeckfonden.

Vi har en lovende platform i mikrocontainerne, og de første forsøg i dyr har vist gode resultater med både vacciner og insulin.

Der er stadig et stykke vej, til vi kan teste mikrocontainerne i mennesker, både for vacciner og insulin, men vi både tror og håber, at vi i en ikke alt for fjern fremtid kan tage vacciner og insulin som en pille.

Dette vil forbedre livskvaliteten for mange mennesker og tilmed være økonomisk fordelagtigt.

Forskningscenteret Intelligent Drug Delivery and sensing Using microcontainers and Nanomechanics (IDUN) er finansieret af Danmarks Grundforskningsfond og Villum Fonden.

LÆS OGSÅ: Insulin på pilleform rykker nærmere med mikrokapsler

LÆS OGSÅ: Bange for kanyler? Fremtidens vacciner kommer i pilleform

Bestil gratis forskerforedrag til Forskningens Døgn

Forskerzonen har bragt en del artikler skrevet af forskere, der til og med 29. marts kan bookes gratis under Forskningens Døgn 24-30 april. Artiklerne er alle indenfor samme emne som foredragene.

Herunder linker vi til de foredrag, der kan bookes samt forskernes relaterede artikler. For overblikkets skyld har vi delt dem op i kategorierne naturvidenskab, krop & sundhed samt kultur & samfund.

Husk: Alle kan bestille en forsker.

Naturvidenskab

Peter Laursen ’Galakser – Universets byggesten’ – læs artiklen Big Bang – en øjenvidneberetning samt se videoen ’5 ting, du skal vide om galakser’.

Erik Skov Rasmussen med foredraget ’Da Nildeltaet lå på tværs af Jylland’ – læs artiklen ’Vilde floder og et jysk Nildelta: Tag med på rejse til fortidens Danmark

Andreas Hougaard Laustsen med foredraget ’Slangebid og modgift’ – læs artiklerne ’Vi har brug for en modgift, der virker mod bid fra flere slangearter’ og ’Derfor har vi brug for moderne modgifte mod slangebid

Mette S. Herskin med foredraget ’Hvad ved vi om smerter hos dyr, og betyder det noget for os?’ Læs artiklen ’Hvordan studerer vi dyrs smerter?

Martin Høj med foredraget ’Fremtidens bio-brændstoffer til lands, til vands og i luften’ – læs artiklen ’Fra biomasse til benzin på den mest effektive måde

Bertil F. Dorch med foredraget ’Magnetiske stjerner – fra Solen til Betelgeuse’ – læs artiklen ’Vil kæmpestjerne Betelgeuse forårsage dommedag?

Magnus Kjærgaard med foredraget ’Hukommelsens molekyler’ – læs artiklen ’Det sker i hjernen, når vi skaber minder’

Rune W. Berg med foredraget ’Hjerneforskningen i dag: Hvor er vi, og hvad er de største udfordringer?’ – læs artiklen ’Hjernen balancerer konstant på line

Kurt Buchmann med foredraget ’Parasitter i fisk – er de farlige?’ Læs artiklerne ’Bør vi være bange for parasitter i fisk’ og ’Er lakselusen en trussel for danske laks og havørreder?

Tue Hassenkam ’På sporet af det første liv på Jorden’ – hør podcasten ’På jagt efter livets byggeklodser i stjernestøv

Jeppe Brage Christensen ’Partikelterapi: Danmarks nye kræftbehandling’ – læs artiklen ’Partikelterapi: Fysikkens bidrag til en mere skånsom kræftbehandling

Niels Jakob Søe Loft med foredraget ’Hvad er kvantemekanik’ – læs artiklen ’På jagt efter computerens næste kvantespring

Aage Kristian Olsen Alstrup med foredraget ’Forsøgsdyr i Danmark: Hvad bruger vi dem til?’ – læs artiklen ’Hvad bruger forskere forsøgsdyr til?

Aage Kristian Olsen Alstrup med foredraget 'Undersøgelse af nulevende og forhistoriske hvaler' - læs artiklen 'Døde hvaler fortæller om smitsomme sygdomme og forandringer i klima'

Philip Hallenborg med foredraget 'Det uhyggelige DNA' - læs artiklen 'DNA's vilde perspektiver: Menneskeorganer dyrket i grise kan afhjælpe fremtidens sygdomme'

Per Nørgaard med foredraget 'Helt elektrisk – fremtidens energiløsninger' - læs artiklen 'Fremtidens energiløsninger findes. Hvordan kommer vi i gang?

Krop og Sundhed

Suresh Rattan med foredraget ’Age and ageing’ – læs artiklen ‘Den optimale levealder er 45 år

Jørgen T. Lauridsen med foredraget ’Ulighed i sundhed’ – læs artiklen ’Hvorfor har Danmark så stor social ulighed i sundhed?

Jens Høyriis Nielsen med foredraget ’Fedme og diabetes: Blot et spørgsmål om livsstil?’ Læs artiklerne ’Du bliver, hvad din mor og far har spist’ og ’Hvordan bekæmper vi bedst type 2-diabetes?

Morten Arendt Vils Rasmussen med foredraget ’Sådan kan kemometri bruges til at spotte brystkræft’ – læs artiklen ’Kemometri kan hjælpe med at spotte brystkræft, falsk olivenolie og allergikere

Hanne Irene Jensen med foredraget ’Hvornår er det tid til at sige stop?’ – læs artiklen ’Hvornår skal vi sige ja til døden og nej tak til behandling?

Bente Jensen med foredraget ’Daginstitutioner som mønsterbrydere’ – læs artiklen: ’Sådan skaber vi mønsterbrydere allerede i børnehaven

Boye Jensen med foredraget ’COX i kulissen: Når smertestillende lægemidler bliver sundhedsskadelige’ – læs artiklen ’Kredsløbet kan tage skade af mild smertestillende medicin

Ida Høgstedt Danquah med foredraget ’’Take a Stand!’ – reduktion af siddetid på kontorarbejdspladsen’ – læs artiklen Lille indsats hjælper mod smerter i skuldre og nakke

Jens Lykkesfeldt med foredraget ’C-vitamins betydning for sundhed og sygdom’ – læs artiklen ’Holder C-vitaminer dine blodkar sunde?

Henrik Lauridsens med foredraget  'Hvad kan hvidblodede antarktiske isfisk lære os om sygdomme i nethinden?' - læs artiklen 'Antarktiske isfisk kan lære os om sygdomme i nethinden'

Line Hagner Nielsen med foredraget 'Piller på størrelse med et sandkorn og diagnostik på en DVD-afspiller’  - læs artiklen 'Undgå stikket – vaccinepille på størrelse med et sandkorn kan være fremtiden'

Kultur & Samfund

Henrik Toft Jensen med foredraget 'Demografisk udvikling og bosætningsmønstre i Region Sjælland og Region Hovedstaden'. Læs artiklen 'Danmarks demografi: Færre fødes, færre dør'.

Anne Katrine de Hemmer Gudme med foredraget ’Himmelsk Føde og Forbuden Frugt: Mad og Drikke i Bibelen’ – læs artiklen ’Hvad ville Jesus spise? Guddommeligt inspirerede kogebøger er en ny trend

Jes Henningsen med foredraget ’Hvor lang tid varer et sekund’ – læs artiklen ’Tiden går – eller gør den?

Stefan K. Sløk-Madsen med foredraget ’Hvorfor koster varer, hvad de koster?’– læs artiklen ’Monopoler er gode

Jorid Sørli med foredraget ’Fabriksarbejdere i København fik tykke knogler af at arbejde med næsten opbrugt mineral’ – læs artiklen med samme titel her

Carsten Humlebæk med foredraget ’Er det bare Catalonien, der er gået i selvsving eller er det faktisk hele Spanien?’ – læs artiklen ’Er en løsning i sigte i Catalonien?

Michael Møller med foredraget ’Privatøkonomi’ – læs artiklen ’Vores egne svagheder koster os mange penge

Peter G. Harboe med foredraget ’Hvad er det egentlig projektledere slås med?’ Læs artiklen ’Sådan undgår du, at læring fra projekter går tabt

Birgitte Egeskov Jensen foredraget ’Kina - en velfærdsstat?’ Læs artiklen 'Kinas nye sociale pointsystem er et spil om medborgerskab'

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.


Ugens videnskabsbillede