การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้ตรวจสอบความคืบหน้าในการพัฒนาเข็มขนาดเล็กสำหรับภูมิคุ้มกันบำบัด และกล่าวถึงประเด็นที่น่าสนใจเกี่ยวกับการผลิตเข็มชนิดนี้ โดยนักวิจัยเสนอให้ใช้เข็มขนาดเล็ก เนื่องจากมีเซลล์ภูมิคุ้มกันมากมายอยู่ใต้ผิวหนังเพื่อให้วัคซีนหรือช่วยรักษาโรคต่าง ๆ เช่น มะเร็ง และโรคภูมิคุ้มกันทำร้ายตนเอง โดยแทงเข็มตื้นมากและมีผลข้างเคียงน้อยมาก
          “การศึกษาของเราแสดงถึงความสำเร็จเมื่อเร็ว ๆ นี้ในการพัฒนาเข็มขนาดเล็กระดับไมโคร (microneedles) สำหรับภูมิคุ้มกันบำบัดในโรคเรื้อรังและรักษาได้ยาก เพื่อให้เกิดประสิทธิภาพสูงสุดด้วยผลข้างเคียงที่น้อยที่สุด” Prof. Hélder A. Santos จากคณะเภสัชศาสตร์ University of Helsinki กล่าว (รูป 2)
เนื่องจากธรรมชาติที่เปลี่ยนแปลงไม่หยุดนิ่งของระบบภูมิคุ้มกันในมนุษย์ วิธีการรักษาด้วยภูมิคุ้มกันบำบัดในปัจจุบันส่วนใหญ่จึงมักเผชิญกับปัญหาของการตอบสนองในระยะยาวที่ไม่เพียงพอในตัวผู้ป่วย
          ในอีกด้านหนึ่ง การพัฒนาเข็มขนาดเล็กส่งผลให้กลยุทธ์การจัดโปรแกรมใหม่ของภูมิคุ้มกัน (immuno-reprogramming strategies) ดีขึ้นและขยายขอบเขตมากขึ้น เนื่องจากชั้นหนังแท้ของผิวหนังเป็นตำแหน่งที่มีการสะสมของ dendritic cells, macrophages, lymphocytes และ mast cells จำนวนมาก เซลล์เหล่านี้สามารถส่งผ่านสัญญาณภูมิคุ้มกันบำบัดที่เกิดขึ้นไปยังอวัยวะที่เสียหายได้
          ตามรายงานการศึกษา เข็มขนาดเล็กมีคุณสมบัติที่โดดเด่นหลายประการ เช่น การส่งแอนติบอดี สารก่อภูมิแพ้ (allergens) และสารก่อภูมิต้านทานบำบัด (therapeutic antigen) โดยตรงเข้าไปในผิวหนัง การแทงเข็มเข้าร่างกายเพียงเล็กน้อย การผลิตที่ง่าย ความเข้ากันได้ทางชีวภาพอย่างมาก การให้ยาที่สะดวก และการบายพาสเมทาบอลิซึมรอบแรก (first-pass metabolism) ซึ่งจะช่วยนำการรักษาเข้าไปสู่ระบบหมุนเวียนเลือดได้โดยตรง
          นอกจากนั้น เข็มขนาดเล็กที่สอดผ่านผิวหนัง ยังสามารถทำให้ผลทางชีวภาพของยาดีขึ้น โดยผ่านการปล่อยยาที่สามารถปรับได้

ความก้าวหน้าล่าสุดของเข็มขนาดเล็กในการให้ภูมิคุ้มกันบำบัดรักษาโรคมะเร็ง
          หนึ่งในวัตถุประสงค์หลักของภูมิคุ้มกันบำบัดรักษาโรคมะเร็ง คือ การสร้างคุณสมบัติของ T-cell ที่เล็งเป้าหมายไปที่เนื้องอกให้ครอบคลุม ซึ่งสามารถจะจดจำและทำลายประชากรเซลล์เนื้องอกที่แตกต่างกันได้
          รายงานแสดงให้เห็นว่า เข็มขนาดเล็กเหมาะกับวัตถุประสงค์ดังกล่าว และการใช้งานทางคลินิกในอนาคต เนื่องจากระยะเวลารักษาที่สั้น พร้อมกับการช่วยให้ผู้ป่วยสะดวกสบายมากขึ้น และยืดเวลารอดชีวิตโดยรวมออกไปเมื่อเทียบกับการให้วัคซีนแบบเดิม

          ในกรณีการฉีดวัคซีนเข้ากล้ามเนื้อหรือใต้ชั้นผิวหนัง ผู้ป่วยอาจมีความเครียด กลัว อาการเจ็บปวด และการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันเฉพาะบางอย่างที่ไม่พึงประสงค์ ในเรื่องนี้การใช้เข็มขนาดเล็กจะเป็นทางเลือกที่ดีเพื่อจะสามารถส่งยาให้ได้มากที่สุด พร้อมกับจำกัดผลข้างเคียงต่าง ๆ โดยสรุปชุดเข็มขนาดเล็กอาจเป็นทางเลือกที่ดีมากสำหรับรูปแบบวัคซีนโรคมะเร็งดั้งเดิม ด้วยการให้วัคซีนตรงบริเวณผิวหนังโดยไม่รู้สึกเจ็บปวด ซึ่งเป็นตำแหน่งที่มีเซลล์นำเสนอแอนติเจน (antigen-presenting cells) เป็นจำนวนมาก
          นอกจากนั้น เข็มขนาดเล็กยังมีบทบาทในการเพิ่มผลลัพธ์ของยาที่ออกฤทธิ์ขัดขวางอิมมูนเช็กพอยต์ (immune checkpoint inhibitors) ช่วยการให้ยาเฉพาะบริเวณเนื้องอกโดยลดผลข้างเคียงของภูมิคุ้มกันที่มาจากการให้ยาทั่วทั้งระบบร่างกาย

ปัญหาท้าทายและแนวโน้มในอนาคตของเข็มขนาดเล็กสำหรับภูมิคุ้มกันบำบัด
          ตามรายงานของคณะผู้วิจัย ความกังวลเกี่ยวกับความสำเร็จในอนาคตของเข็มขนาดเล็กเพื่อภูมิคุ้มกันบำบัดทางคลินิก ยังขึ้นอยู่กับการให้ความเห็นชอบของสำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาแห่งสหรัฐอเมริกา (FDA) สำหรับวัสดุชีวภาพชนิดใหม่ที่ใช้ในระบบการส่งยาของประดิษฐ์เข็มขนาดเล็ก
           “นอกจากนั้น การพัฒนาในอนาคตควรพิจารณาถึงปัญหาบางประการในปัจจุบัน ได้แก่ ความยากในการเคลือบสารชีวโมเลกุลอย่างแม่นยำบนเข็มขนาดเล็ก และการส่งสารก่อภูมิต้านทานบำบัด (therapeutic antigen) สารก่อภูมิแพ้ (allergens) หรือยาภูมิคุ้มกันบำบัดที่ไม่มากพอให้กับตำแหน่งที่ต้องการ” Prof. Santos กล่าว
          การพัฒนาคุณสมบัติด้านกลไกของเข็มขนาดเล็กเป็นปัจจัยชี้ขาดอีกเรื่องหนึ่งสำหรับการนำเข็มไปใช้ในทางคลินิกให้ประสบความสำเร็จและการทำเป็นเชิงพาณิชย์ในอนาคต คุณลักษณะเฉพาะด้านกลไกของเข็มขนาดเล็กจะต้องประกอบด้วยคุณสมบัติ 2 ประการ เพื่อให้ภูมิคุ้มกันบำบัดประสบความสำเร็จ
          ประการแรก แรงในการสอดเข็มควรมากเพียงพอที่จะผ่านแรงเสียดทานของผิวหนังเพื่อการสอดเข็มขนาดเล็กก่อนเจาะเข้าผิวหนัง ประการที่ 2 แรงสอดเข็มต้องมากกว่าแรงของผิวหนังเพื่อให้ทะลุผ่านผิวหนังและเกิดรูในชั้นหนังกำพร้าและหนังแท้ (epidermis/dermis)
          คณะผู้วิจัยให้ความสนใจกับวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์ (polymer science) เพื่อสร้างเข็มขนาดเล็กที่เข้ากันได้ทางชีวภาพหรือสามารถละลายได้ โดยมีผลข้างเคียงน้อยที่สุด ดังนั้น จึงคาดว่าจะได้เห็นความสนใจในการออกแบบระบบเข็มที่เข้ากันได้ทางชีวิภาพหรือสามารถละลายได้ในอนาคตอันใกล้ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์พอลิเมอร์
          “การเลือกวัดสุที่เหมาะสมซึ่งช่วยจำกัดพื้นที่ของสารก่อภูมิต้านทานภายในเข็มขนาดเล็ก เป็นประเด็นที่สำคัญซึ่งจำเป็นต้องให้ความใส่ใจอย่างมาก เพื่อทำให้ภูมิคุ้มกันบำบัดสำหรับโรคต่าง ๆ เหมาะสมที่สุดด้วยการใช้เข็มขนาดเล็ก Prof. Santos กล่าวสรุป
          ปี 2019 คณะทำงานวิจัยของ Prof. Santos ร่วมกับ Helsinki Innovation Services ได้รับทุน 1.3 M€ จาก Business Finland เพื่อศึกษาเข็มขนาดเล็กต่อไปสำหรับใช้ในการส่งยาและศึกษาศักยภาพที่จะเป็นผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์ต่อไป