It's a pleasure to be here in Edinburgh, Scotland, the birthplace of the needle and syringe. Less than a mile from here in this direction, in 1853 a Scotsman filed his very first patent on the needle and syringe. His name was Alexander Wood, and it was at the Royal College of Physicians. This is the patent. What blows my mind when I look at it even today is that it looks almost identical to the needle in use today. Yet, it's 160 years old.
Burada olmak çok güzel İskoçya, Edinburgh'da, iğne ve şırınganın doğduğu yerde. Bu yönde buradan bir buçuk kilometreden az mesafede 1853'de bir İskoçyalı iğne ve şırınganın ilk patentlerini aldı. Adı Alexander Wood idi ve "Royal Collage of Phycisians"daydı. Patent bu. Bu iğnelerin, günümüzde kullanılan iğnelerle neredeyse aynı gözükmesi aklımı başımdan alıyor. Fakat, bu 160 yaşında.
So we turn to the field of vaccines. Most vaccines are delivered with the needle and syringe, this 160-year-old technology. And credit where it's due -- on many levels, vaccines are a successful technology. After clean water and sanitation, vaccines are the one technology that has increased our life span the most. That's a pretty hard act to beat.
Şimdi aşı alanına dönüyoruz. Aşıların çoğu bu 160 yıllık teknolojiyle, iğne ve şırıngayla yapılır. Birçok açıdan bunun bağlı oldu şey, aşıların başarılı bir teknoloji olması. Temiz su ve sıhhi tesisattan sonra, aşılar yaşan süremizi en çok arttıran teknolojidir. Bu, geçilmesi zor bir başarı.
But just like any other technology, vaccines have their shortcomings, and the needle and syringe is a key part within that narrative -- this old technology. So let's start with the obvious: Many of us don't like the needle and syringe. I share that view. However, 20 percent of the population have a thing called needle phobia. That's more than disliking the needle; that is actively avoiding being vaccinated because of needle phobia. And that's problematic in terms of the rollout of vaccines.
Fakat diğer teknolojiler gibi, aşıların da yetersizlikleri var, iğne ve şırınga bu hikayede anahtar roldeler-- bu eski teknolojide. Apaçık olanla başlayalım: Çoğumuz iğneyi ve şırıngayı sevmeyiz. Ben de buna dahilim. Fakat, nüfusun yüzde 20'si iğne korkusuna sahip. Bu iğneyi sevmemekten ötesi; iğne korkusu yüzünden aşı olmaktan bilerek kaçınmak. Bu, asıların daha fazla insana ulaşması açısından sorun oluşturuyor.
Now, related to this is another key issue, which is needlestick injuries. And the WHO has figures that suggest about 1.3 million deaths per year take place due to cross-contamination with needlestick injuries. These are early deaths that take place.
Şimdi, bununla ilgili başka bir anahtar konu ise iğne yaralanmaları. DSO (Dünya Sağlık Örgütü)'nün verileri her yıl 1,3 milyon insan ölümünün iğne yaralanmaları sebebiyle çapraz bulaşma sonucunda gerçekleştiğini öne sürüyor. Bunlar, vakitsiz ölümler.
Now, these are two things that you probably may have heard of, but there are two other shortcomings of the needle and syringe you may not have heard about. One is it could be holding back the next generation of vaccines in terms of their immune responses. And the second is that it could be responsible for the problem of the cold chain that I'll tell you about as well.
Bu iki şey muhtemelen duymuş olduklarınız, fakat iğne ve şırıngayla ilgili ve muhtemelen haberdar olmadığınız iki farklı hata daha var. Birincisi bir sonraki nesil aşıların gelişmesini bağışıklık tepkileri açısından durdurmasının muhtemel olduğu. İkincisi ise bahsedeceğim soğuk zincir probleminin sorumlusu olduğu.
I'm going to tell you about some work that my team and I are doing in Australia at the University of Queensland on a technology designed to tackle those four problems. And that technology is called the Nanopatch. Now, this is a specimen of the Nanopatch. To the naked eye it just looks like a square smaller than a postage stamp, but under a microscope what you see are thousands of tiny projections that are invisible to the human eye. And there's about 4,000 projections on this particular square compared to the needle. And I've designed those projections to serve a key role, which is to work with the skin's immune system. So that's a very important function tied in with the Nanopatch.
Size benim ve takımımın Avustralya'da Queensland Üniversitesinde yapmakta olduğumuz, bu dört problemle baş etmek için tasarlanmış bir proje üzerine çalışmalardan bahsedeceğim Bu teknolojinin adı Nanopatch. Bu, bir Nanopatch örneği. Çıplak gözle bakıldığında bir kare gibi görünüyor posta pulundan daha küçük fakat mikroskop altında bakıldığında gördüğünüz insan gözüyle görülemeyen binlerce minik çıkıntı. İğneyle karşılaştırılan bu karenin üzerinde yaklaşık 4000 çıkıntı var. Bu çıkıntıları derinin bağışıklık sistemiyle uyuşması için ben tasarladım. Bu, Nanopatch ile bağlantılı çok önemli bir fonksiyon.
Now we make the Nanopatch with a technique called deep reactive ion etching. And this particular technique is one that's been borrowed from the semiconductor industry, and therefore is low cost and can be rolled out in large numbers.
Şimdi biz Nanopatch'i derin reaktif iyon aşındırması adlı bir teknikle yapıyoruz Yarı iletken endüstrisinden esinlenilen bu özel teknik, düşük maliyetli büyük miktarlarda üretilebilir.
Now we dry-coat vaccines to the projections of the Nanopatch and apply it to the skin. Now, the simplest form of application is using our finger, but our finger has some limitations, so we've devised an applicator. And it's a very simple device -- you could call it a sophisticated finger. It's a spring-operated device. What we do is when we apply the Nanopatch to the skin as so -- (Click) -- immediately a few things happen. So firstly, the projections on the Nanopatch breach through the tough outer layer and the vaccine is very quickly released -- within less than a minute, in fact. Then we can take the Nanopatch off and discard it. And indeed we can make a reuse of the applicator itself.
Şimdi biz asıları Nanopatch çıkıntılarına kuru kaplıyoruz ve deriye uyguluyoruz En basit uygulama şekli parmağımızı kullanmak, fakat parmağımızın bir takım kısıstlamaları var bu yüzden bir uygulayıcı icat ettik Bu çok basit bir cihaz, ona sofistike bir parmak diyebilirsiniz. Yayla çalışan bir cihaz Yaptığımız şey, Nanopatch'i deriye uyguladığımızda (tık) hızlıca birkaç şey olmakta. İlk olarak, Nanopatch üzerindeki çıkıntılar. sert dış katmanı geçiyor ve aşı hızlıca bırakılıyor-- aslında, bir dakikadan az bir sürede. Sonra Nanopatch çıkarabiliyoruz ve atıyoruz. ve uygulayıcıyı yeniden kullanabiliyoruz.
So that gives you an idea of the Nanopatch, and immediately you can see some key advantages. We've talked about it being needle-free -- these are projections that you can't even see -- and, of course, we get around the needle phobia issue as well.
Bu Nanopatch hakkında bir fikir veriyor ve hemen bazı anahtar avantajları görebilirsiniz. İğnesiz olduğundan bahsettik bunlar gözle göremeyeceğiniz çıkıntılar ve, tabii ki, iğne korkusu konusunu da gideriyoruz
Now, if we take a step back and think about these other two really important advantages: One is improved immune responses through delivery, and the second is getting rid of the cold chain.
Şimdi bir adım geriye gidip diğer iki çok önemli avantaj üzerine düşünürsek: Biri uygulama ile birlikte gelişmiş bağışıklık tepkisi, ve ikincisi soğuk zincirden kurtulmak.
So let's start with the first one, this immunogenicity idea. It takes a little while to get our heads around, but I'll try to explain it in simple terms. So I'll take a step back and explain to you how vaccines work in a simple way. So vaccines work by introducing into our body a thing called an antigen which is a safe form of a germ. Now that safe germ, that antigen, tricks our body into mounting an immune response, learning and remembering how to deal with intruders. When the real intruder comes along the body quickly mounts an immune response to deal with that vaccine and neutralizes the infection. So it does that well.
İlkinden başlayalım, bağışıklık sağlayıcılık fikri. Bunu anlamak biraz zaman alabilir, ancak size basitçe açıklamaya çalışacağım. Bir adım geri atarak, sizlere aşıların işleyişini basitçe anlatacağım. Aşılar, öncelikle zararsız bir mikrop olan, antijen maddesini vücudumuza tanıtarak işe başlarlar. Bu zararsız mikrop vücudumuzu kandırarak, davetsiz bir misafirle nasıl başa çıkması gerektiğini öğretecek ve hatırlatacak bir bağışıklık tepkisi sağlar. Gerçek saldırgan geldiğinde vücudumuz, aşıyla başa çıkmak için hızlıca bir bağışıklık tepkisi oluşturarak, enfeksiyonu etkisiz hale getirir. Bunu başarıyla becerir.
Now, the way it's done today with the needle and syringe, most vaccines are delivered that way -- with this old technology and the needle. But it could be argued that the needle is holding back our immune responses; it's missing our immune sweet spot in the skin. To describe this idea, we need to take a journey through the skin, starting with one of those projections and applying the Nanopatch to the skin. And we see this kind of data. Now, this is real data -- that thing that we can see there is one projection from the Nanopatch that's been applied to the skin and those colors are different layers. Now, to give you an idea of scale, if the needle was shown here, it would be too big. It would be 10 times bigger than the size of that screen, going 10 times deeper as well. It's off the grid entirely. You can see immediately that we have those projections in the skin. That red layer is a tough outer layer of dead skin, but the brown layer and the magenta layer are jammed full of immune cells. As one example, in the brown layer there's a certain type of cell called a Langerhans cell -- every square millimeter of our body is jammed full of those Langerhans cells, those immune cells, and there's others shown as well that we haven't stained in this image. But you can immediately see that the Nanopatch achieves that penetration indeed. We target thousands upon thousands of these particular cells just residing within a hair's width of the surface of the skin.
Günümüzde bu işlem, iğne ve şırınga yoluyla yapılıyor birçok aşının vücuda iletilmesi bu eski teknolojiyle, yani iğneyle sağlanıyor. Ancak vücudumuzun bir bağışıklık tepkisi oluşturmasını engellediği tartışılabilir, derideki bağışıklık noktasını ıska geçiyor. Bu fikri açıklayabilmek için derimizin altına inerek, bu çıkıntılardan biriyle; cilde uygulanan Nanopatch teknolojisiyle başlamalıyız. Böylece bu bilgiye erişebiliriz. İşte bu, gerçek bir bilgi. Orada gördüğümüz bu şey, deriye yapılan Nanopatch uygulamasının bir çıkıntısı. Her renk ayrı bir katman. Görüntünün ölçeği hakkında bir bilgi vermek gerekirse, diyebilirim ki burada iğne olsaydı çok büyük görünürdü. Bu perdeden 10 kat büyük olurdu ve 10 kat derine inmiş olurdu. Derinin tamamen altına. Derideki bu çıkıntıları kolayca görebilirsiniz. Kırmızı olan ölü tabaka ama kahverengi ve mor olanlar bağışıklık hücreleriyle dolu. Örnek vermek gerekirse, kahverengi tabakada Langerhans hücresi denilen hücreler var. Vücudumuzun her bir milimetre karesi bu Langerhans hücreleriyle dolu, bu resimde göstermediğimiz başka bağışıklık hücreleri de var. Gördüğünüz gibi Nanopatch uygun şekilde giriyor. Tek bir saç kalınlığındaki yüzeyde yayılan bu hücrelerin binlercesini hedef alıyoruz.
Now, as the guy that's invented this thing and designed it to do that, I found that exciting. But so what? So what if you've targeted cells? In the world of vaccines, what does that mean? The world of vaccines is getting better. It's getting more systematic. However, you still don't really know if a vaccine is going to work until you roll your sleeves up and vaccinate and wait. It's a gambler's game even today.
Pekala, bunu icat eden ve tasarlayan kişi olarak çok ilgi çekici buluyorum. Ama sadece bu kadar mı? Yani hücreleri hedefleseniz ne olacak ki? Bu aşı camiasında ne anlama geliyor? Aşı sektörü iyiye gidiyor Daha sistematik bir hal alıyor. Yine de, aşının işe yarayıp yaramayacağını, kolları sıvayıp aşıyı uygulayıp işe yaramasını bekleyinceye kadar öğrenemiyorsunuz. Bu, bugün dahi bir kumar oyunu.
So, we had to do that gamble. We obtained an influenza vaccine, we applied it to our Nanopatches and we applied the Nanopatches to the skin, and we waited -- and this is in the live animal. We waited a month, and this is what we found out. This is a data slide showing the immune responses that we've generated with a Nanopatch compared to the needle and syringe into muscle. So on the horizontal axis we have the dose shown in nanograms. On the vertical axis we have the immune response generated, and that dashed line indicates the protection threshold. If we're above that line it's considered protective; if we're below that line it's not. So the red line is mostly below that curve and indeed there's only one point that is achieved with the needle that's protective, and that's with a high dose of 6,000 nanograms. But notice immediately the distinctly different curve that we achieve with the blue line. That's what's achieved with the Nanopatch; the delivered dose of the Nanopatch is a completely different immunogenicity curve. That's a real fresh opportunity. Suddenly we have a brand new lever in the world of vaccines. We can push it one way, where we can take a vaccine that works but is too expensive and can get protection with a hundredth of the dose compared to the needle. That can take a vaccine that's suddenly 10 dollars down to 10 cents, and that's particularly important within the developing world.
Biz de bu oyuna dahil olduk. Grip aşısı aldık ve Nanopatch'e ekledik, Nanopatch'i deriye uyguladık ve bekledik. Bu canlı bir hayvandı. Bir ay bekledik ve bulduklarımız bunlar. Bu Nanopatch ile yaratılmış bagisiklik yanıtın bir grafiği. İğne ve şırınga ile karşılaştırılıyor. Yatay eksen nanogram cinsinden dozu gösteriyor. Dikey eksen ise bağışıklık yanıtı. Kesikli çizgi ise koruma eşiğini gösteriyor. Eğer eşiğin üzerindeyse koruyucu demektir, Değilse işe yaramamıştır. Kırmızı çizgi çoğunlukla eşiğin altında, sadece tek bir noktada eşiği geçiyor ve 6000 nanogram gibi oldukça yüksek bir doz. Fakat mavi çizgide elde ettiğimiz son derece farklı. Nanopatch ile başardığımız şey işte bu. Verdiğimiz doz oldukça farklı bir bağışıklık sağlıyor. Gerçekten yeni bir fırsat. Aşı dünyasını ileriye taşıyan yeni bir firma olduk. Bu, bir açıdan işe yarayan ama çok pahalı olan bir aşıyı alıp ignenin yuzde biri kadar dozla aynı korumayı sağlayabilir. Bu aşıyı 10 dolardan 10 sente düşürebilir. Bu, gelişmekte olan ülkeler için çok önemli.
But there's another angle to this as well -- you can take vaccines that currently don't work and get them over that line and get them protective. And certainly in the world of vaccines that can be important. Let's consider the big three: HIV, malaria, tuberculosis. They're responsible for about 7 million deaths per year, and there is no adequate vaccination method for any of those. So potentially, with this new lever that we have with the Nanopatch, we can help make that happen. We can push that lever to help get those candidate vaccines over the line. Now, of course, we've worked within my lab with many other vaccines that have attained similar responses and similar curves to this, what we've achieved with influenza.
Bir de diğer açıdan bakalım şu an işe yaramayan aşıları alabilir ve onları koruyucu, işe yarar hale getirebiliriz. Bu, aşı sektöründe çok önemli olabilir. Üç büyük hastalığı düşünelim: HIV, sıtma, tüberküloz. Bunlar yılda 7 milyon ölümden sorumlu. ve bunlar için düzgün bir aşılama metodu yok. Nanopatch'in getirdiği gelişmeler sayesinde bunlara karşı bir şeyler yapabiliriz. Bu aday aşıları bir üst aşamaya taşıyabiliriz. Labaratuvarımda grip aşısı ile elde ettiğimiz bu grafiğe benzeyen sonuçlar veren birçok aşı denedik.
I'd like to now switch to talk about another key shortcoming of today's vaccines, and that is the need to maintain the cold chain. As the name suggests -- the cold chain -- it's the requirements of keeping a vaccine right from production all the way through to when the vaccine is applied, to keep it refrigerated. Now, that presents some logistical challenges but we have ways to do it. This is a slightly extreme case in point but it helps illustrate the logistical challenges, in particular in resource-poor settings, of what's required to get vaccines refrigerated and maintain the cold chain. If the vaccine is too warm the vaccine breaks down, but interestingly it can be too cold and the vaccine can break down as well.
Günümüz aşı sektörünün bir diğer problemine, soğuk zincir hattına gelmek istiyorum. Adı üstünde, soğuk zincir. Aşıyı üretimden kullanıma kadar buzdolabında tutma işi. Lojistik anlamında üstesinden gelmemiz gereken bazı sorunlar var. Bu ekstrem bir örnek ama lojistik problemlerini iyi anlatıyor, özellikle fakir bölgelerde. Aşı için öncelikle buzdolabı ve soğuk zincir gerekli. Eğer aşı çok sıcak olursa bozulur, ama ilginçtir ki çok soğuk olursa da bozulur.
Now, the stakes are very high. The WHO estimates that within Africa, up to half the vaccines used there are considered to not be working properly because at some point the cold chain has fallen over. So it's a big problem, and it's tied in with the needle and syringe because it's a liquid form vaccine, and when it's liquid it needs the refrigeration.
Riskler çok yüksek. DSÖ'nün Afrika verilerine göre aşıların yarısının soğuk zincir problemi yüzünden işe yaramadığı ortaya çıkmış. Büyük bir problem ve iğne ve şırınga ile ilgili çünkü aşının sıvı hali soğutmaya ihtiyaç duyuyor.
A key attribute of our Nanopatch is that the vaccine is dry, and when it's dry it doesn't need refrigeration. Within my lab we've shown that we can keep the vaccine stored at 23 degrees Celsius for more than a year without any loss in activity at all. That's an important improvement. (Applause) We're delighted about it as well. And the thing about it is that we have well and truly proven the Nanopatch within the laboratory setting. And as a scientist, I love that and I love science. However, as an engineer, as a biomedical engineer and also as a human being, I'm not going to be satisfied until we've rolled this thing out, taken it out of the lab and got it to people in large numbers and particularly the people that need it the most.
Nanopatch'in asıl faydası aşıların sıvı olmaması ve soğutmaya ihtiyaç duymuyor. Deneylerimizde aşının 23 Celsius derecede bir yıldan uzun süre işe yaradığını gösterdik. Bu, çok önemli bir gelişme. (Alkışlar) bundan son derece memnunuz. Labarotuvar koşullarında Nanopatch'in işe yararlığını deneylerle kanıtladık. Bir bilimadamı olarak bunu, bilimi seviyorum. Ne var ki, bir mühendis, biyomedikal mühendisi olarak ve aynı zamanda bir insan olarak tatmin olamayacağım. Ta ki, bunu laboratuvar dışına çıkarana ve ihtiyacı olan insanlara sunana kadar.
So we've commenced this particular journey, and we've commenced this journey in an unusual way. We've started with Papua New Guinea.
Bu maceraya başladık. Bu maceraya hiç olmadık bir şekilde başladık. Papua Yeni Gine'de.
Now, Papua New Guinea is an example of a developing world country. It's about the same size as France, but it suffers from many of the key barriers existing within the world of today's vaccines. There's the logistics: Within this country there are only 800 refrigerators to keep vaccines chilled. Many of them are old, like this one in Port Moresby, many of them are breaking down and many are not in the Highlands where they are required. That's a challenge. But also, Papua New Guinea has the world's highest incidence of HPV, human papillomavirus, the cervical cancer [risk factor]. Yet, that vaccine is not available in large numbers because it's too expensive. So for those two reasons, with the attributes of the Nanopatch, we've got into the field and worked with the Nanopatch, and taken it to Papua New Guinea and we'll be following that up shortly.
Papua Yeni Gine gelişmekte olan bir ülke. Fransa boyutlarında. Fakat aşı sektörüyle ilgili şu anda bulunan birçok sorundan müzdarip. Lojistik sorunu var. Aşıları saklayacak sadece 800 buzdolabı var. Birçoğu da eski. Port Moresby'deki bunun gibi dökülüyorlar. Birçoğu da asıl gereken yer olan dağlık arazilerde değiller. Bu, büyük bir problem. Aynı zamanda Papua Yeni Gine dünyadaki en yüksek HPV istatistiğine sahip, human papillomavirus, cervical kanser için risk faktörü. Hala, aşılar yeterli düzeyde değil, çünkü çok pahalılar. Bu iki nedenle ve Nanopatch'ın özelliklerinden dolayi sahaya indik ve Nanopatch ile çalıştık Onu Papua Yeni Gine'ye götürdük ve kısa bir süre sonra sonuçları alacağız.
Now, doing this kind of work is not easy. It's challenging, but there's nothing else in the world I'd rather be doing. And as we look ahead I'd like to share with you a thought: It's the thought of a future where the 17 million deaths per year that we currently have due to infectious disease is a historical footnote. And it's a historical footnote that has been achieved by improved, radically improved vaccines. Now standing here today in front of you at the birthplace of the needle and syringe, a device that's 160 years old, I'm presenting to you an alternative approach that could really help make that happen -- and it's the Nanopatch with its attributes of being needle-free, pain-free, the ability for removing the cold chain and improving the immunogenicity. Thank you. (Applause)
Bu tür çalışmalar kolay değil, zorlukları var ama dunyada yapmak isteyecegim başka bir şey yok. İleriye baktığımızda bir fikri paylaşmak istiyorum: Enfeksiyonlar yüzünden meydana gelen yılda 17 milyon ölümün tarihin arka sayfalarına yerleştiği bir Dünya düşünüyorum. Aşıların radikal şekilde geliştirilmesiyle sağlanacak bir gelecek bu. Şimdi burada, 160 yıllık aletin iğne ve şırınganın doğduğu yerde sizlere olabilecek alternatif yaklaşımı, Nanopatch'in iğnesiz ve şırıngasız özelliklerini ve soğuk zinciri bertaraf etmesini arttırılmış bağışıklık yanıtını sunuyorum.. Teşekkür ederim. Alkışlar