Zespół naukowców z Massachusetts Institute of Technology (MIT) opracował nową, innowacyjną metodę dostarczania leków, polegającą na podaniu ich w formie zawiesiny mikrokryształów. Po podaniu podskórnym, kryształy te samoorganizują się, tworząc trwały magazyn leku (tzw. drug depot), który może uwalniać substancję czynną nawet przez kilka lat. Co kluczowe, całość odbywa się przez cienką igłę – bez bólu i bez potrzeby użycia dużych ilości materiału polimerowego, jak w dotychczasowych rozwiązaniach.
Czytaj też: Leki są, pieniędzy brak. Polska onkologia na rozdrożu między refundacyjnym sukcesem a kryzysem NFZ
Giovanni Traverso, profesor inżynierii mechanicznej w MIT i gastroenterolog w Brigham and Women’s Hospital, mówi:
Wykazaliśmy, że możemy osiągnąć bardzo kontrolowane, długotrwałe uwalnianie leku, prawdopodobnie przez wiele miesięcy, a nawet lat, za pomocą cienkiej igły.
Technologia powstała jako część projektu wspieranego przez Fundację Billa i Melindy Gatesów, mającego na celu poszerzenie dostępnych opcji antykoncepcyjnych w krajach rozwijających się. Jak wyjaśnia Vivian Feig, główna autorka badania i obecnie adiunkt na Uniwersytecie Stanforda:
Naszym celem było połączenie zalet długodziałających implantów z łatwością stosowania zastrzyków, które można samodzielnie podać.
Leki podawane w nowatorski sposób – i do tego rzadziej niż obecnie!
Obecne zastrzyki hormonalne, takie jak te stosowane w ramach popularnych metod antykoncepcyjnych, oferują ochronę przez około trzy miesiące, co wiąże się z koniecznością regularnych wizyt w placówkach medycznych i wysoką dyscypliną użytkowniczek. W krajach o ograniczonym dostępie do opieki zdrowotnej każda taka wizyta może być barierą – logistyczną, finansową czy społeczną. Dlatego technologia umożliwiająca rozszerzenie działania pojedynczej iniekcji do sześciu miesięcy, a nawet dwóch lat, stanowi ogromny krok naprzód nie tylko w kwestii wygody, ale także w obszarze równości zdrowotnej.
Czytaj też: Komórki macierzyste zamiast sterydów? Ta terapia wyleczy poważne infekcje oczu
Zwiększona trwałość działania to jednak tylko część potencjału nowego systemu. Dzięki swojej modułowej konstrukcji – opartej na samoorganizujących się kryształach i łatwo konfigurowalnej formulacji – platforma ta może zostać dostosowana do wielu różnych wskazań terapeutycznych. W leczeniu chorób przewlekłych, takich jak HIV czy gruźlica, gdzie utrzymanie stałego poziomu leku we krwi jest kluczowe dla skuteczności terapii i zapobiegania oporności patogenów, nowa technologia może zrewolucjonizować podejście do leczenia, zmniejszając ryzyko pominięcia dawek i zwiększając skuteczność terapii populacyjnej.
Badacze skupili się na lewonorgestrelu – syntetycznym hormonie używanym w antykoncepcji – który łatwo krystalizuje się w warunkach fizjologicznych. Zawieszając go w organicznym rozpuszczalniku, benzoesanie benzylu, odkryto, że kryształy samoistnie tworzą zwartą strukturę pod skórą. Co istotne, ten rozpuszczalnik nie miesza się dobrze z płynami ustrojowymi, co pozwala na trwałą stabilizację depozytu. Dodatkowo, poprzez dodanie mniej niż 1,6 proc. biodegradowalnego polimeru, takiego jak poli(ε-kaprolakton), możliwe jest precyzyjne sterowanie szybkością uwalniania substancji czynnej.
W badaniach na zwierzętach wykazano, że nawet po trzech miesiącach od iniekcji aż 85 proc. leku pozostaje w depozycie, co sugeruje, że działanie może utrzymywać się znacznie dłużej. Co istotne, taka forma magazynu leku może być także usunięta chirurgicznie, jeśli leczenie wymagałoby przerwania. Obecnie zespół planuje rozpoczęcie bardziej zaawansowanych badań przedklinicznych, mających sprawdzić, jak system zachowuje się w środowisku ludzkiej skóry.
Prace zespołu MIT wpisują się w szerszy trend dążenia do zmniejszenia obciążenia pacjentów leczeniem. W dobie wzrastającej liczby osób z chorobami przewlekłymi, potrzebujących ciągłej farmakoterapii, możliwość jednorazowej aplikacji leku działającego miesiącami to ogromna zmiana jakościowa. Szczególnie może to pomóc w regionach o ograniczonym dostępie do systemu ochrony zdrowia.
Prof. Giovanni Traverso podsumowuje:
System jest niezwykle prosty – to tylko rozpuszczalnik, lek i niewielka ilość biodegradowalnego polimeru. Teraz zastanawiamy się, które wskazania będą pierwsze: antykoncepcja, HIV, a może coś jeszcze? To przed nami.
