MIT mühendisleri, bazı ilaçları daha yüksek dozlarda daha az ağrı ile teslim etmenin yeni bir yolunu tasarladılar, onları küçük kristallerin süspansiyonu olarak enjekte ederek. Cildin altına girdikten sonra, kristaller aylar veya yıllar boyunca sürebilen bir ilaç “depouna” monte edilir ve sık ilaç enjeksiyonlarına olan ihtiyacı ortadan kaldırır.
Bu yaklaşım, uzun süreli uzun süre verilmesi gereken uzun ömürlü kontraseptifler veya diğer ilaçların sunulması için yararlı olabilir. İlaçlar enjeksiyondan önce bir süspansiyonda dağıtıldığından, hastaların tolere etmesi daha kolay olan dar bir iğne ile uygulanabilir.
MIT’de makine mühendisliği doçenti olan Giovanni Traverso, Broad Enstitüsü’nün ve çalışmanın kıdemli bir üyesi olan Brigham ve Kadın Hastanesi (BWH) gastroenterolog olan MIT’de Makine Mühendisliği doçenti Giovanni Traverso, “Çok kontrollü, sürekli teslimat yapabileceğimizi gösterdik” diyor.
Makalenin önde gelen yazarları Doğa Kimya Mühendisliğişu anda Stanford Üniversitesi Makine Mühendisliği Yardımcı Doçenti olan eski MIT ve BWH Postdoc Vivian Feig; MIT lisansüstü öğrencisi Sanghyun Park; ve Traverso’nun laboratuvarında eski bir ziyaretçi uzmanı olan Pier Rivano.
Daha kolay enjeksiyonlar
Bu proje, özellikle gelişmekte olan ülkelerde kontraseptif seçenekleri genişletme projesinin bir parçası olarak başladı.
Feig, “Kapsayıcı amaç, kadınlara, uygulanması kolay, gelişmekte olan dünyada kullanılmakla uyumlu olan ve bir dizi farklı eylem süresine sahip olan birçok kontrasepsiyon için birçok farklı formata erişim sağlamaktır.”
Diyerek şöyle devam etti: “Özel projemizde, uzun etkili implantların faydalarını, kendi kendine uygulanabilir enjekte edilebilir enjekte edilebilirlik kolaylığı ile birleştirmeye çalışıyorduk.”
Amerika Birleşik Devletleri ve diğer ülkelerde pazarlanan enjekte edilebilir süspansiyonlar vardır, ancak bu ilaçlar enjeksiyondan sonra doku boyunca dağıtılır, bu nedenle sadece yaklaşık üç ay çalışırlar.
Cildin altında daha uzun ömürlü depolar oluşturabilen diğer enjekte edilebilir ürünler geliştirilmiştir, ancak bunlar tipik olarak, çözeltinin% 23 ila 98’ini ağırlıkça oluşturabilen, ilacın enjekte edilmesini zorlaştırabilen çökeltme polimerlerinin eklenmesini gerektirir.
MIT ve BWH ekibi, küçük bir iğne ile enjekte edilebilecek ve en az altı ay ve iki yıla kadar sürebilecek bir formülasyon oluşturmak istedi. Kristaller oluşturabilen bir hidrofobik molekül olan levonorgestrel adlı kontraseptif bir ilaçla çalışmaya başladılar.
Ekip, bu kristalleri belirli bir organik çözücüde askıya almanın kristallerin enjeksiyondan sonra oldukça kompakt bir implant içine monte edilmesine neden olduğunu keşfetti. Bu depo büyük miktarlarda polimere ihtiyaç duymadan oluşabildiğinden, ilaç formülasyonu hala dar bir iğne ile kolayca enjekte edilebilir.
Çözücü, benzil benzoat, biyouyumludur ve daha önce enjekte edilebilir ilaçlara katkı maddesi olarak kullanılmıştır. Ekip, solventin biyolojik sıvılarla karışma zayıf yeteneğinin, katı ilaç kristallerinin enjeksiyondan sonra cildin altındaki bir depoya kendi kendine toplanmasına izin veren şey olduğunu buldu.
Traverso, “Çözücü kritiktir, çünkü sıvıyı küçük bir iğne yoluyla enjekte etmenize izin verir, ancak bir kez yerinde, kristaller bir ilaç deposuna kendi kendine toplanır.” Diyor Traverso.
Depo yoğunluğunu değiştirerek, araştırmacılar ilaç moleküllerinin vücuda salınma oranını ayarlayabilir. Bu çalışmada, araştırmacılar, biyolojik olarak parçalanabilir bir polyester olan polikaprolakton gibi az miktarda polimer ekleyerek yoğunluğu değiştirebileceklerini gösterdiler.
Park, “Ağırlık olarak% 1.6’dan daha az olan çok az miktarda polimer dahil ederek, ilaç salım oranını modüle edebiliriz, enjekte edilebilirliği korurken süresini uzatabiliriz. Bu, diğer terapötik uygulamalar için özel doz rejimlerini karşılayacak şekilde tasarlanabilen sistemimizin ayarlanabilirliğini gösterir.”
Kararlı ilaç depoları
Araştırmacılar, ilaç çözeltisini sıçanlarda subkutan olarak enjekte ederek yaklaşımlarını test ettiler ve ilaç depolarının üç ay boyunca kademeli olarak stabil kalabileceğini ve ilaç salgılayabileceğini gösterdiler. Üç aylık çalışma sona erdikten sonra, ilacın yaklaşık% 85’i depolarda kaldı, bu da ilaçları çok daha uzun bir süre serbest bırakmaya devam edebileceklerini düşündürdü.
Park, “Depoların klinik öncesi verilerin analize sonrası analize dayanarak bir yıldan fazla sürebileceğini öngörüyoruz. Bu ilk kavram kanıtı ötesindeki etkinliklerini daha da doğrulamak için takip çalışmaları devam ediyor.”
İlaç depoları oluştuktan sonra, geri alınabilecek kadar kompakttırlar ve ilaç tamamen serbest bırakılmadan önce tedavinin durdurulması gerekiyorsa cerrahi olarak çıkarılmaya izin verir.
Araştırmacılar, bu yaklaşımın nöropsikiyatrik durumların yanı sıra HIV ve tüberkülozu tedavi etmek için ilaç vermeye de katkıda bulunabileceğini söylüyor. Şimdi, daha klinik olarak anlamlı bir cilt ortamında kendi kendine montajı değerlendirmek için ileri klinik öncesi çalışmalar yürüterek insanlara çevirisini değerlendirmeye doğru ilerliyorlar.
Traverso, “Bu, temelde bir çözücü, ilaç olduğu için çok basit bir sistemdir ve daha sonra biraz biyo -emilebilir polimer ekleyebilirsiniz. Şimdi hangi göstergeleri takip ettiğimizi düşünüyoruz: Kontrasepsiyon mu? Bunlar, insanlara çeviriye doğru sonraki adımların bir parçası olarak bakmaya başladığımız şeylerden bazıları.”
