Αν και οι βελόνες στις σύριγγες είναι απαραίτητες για την παροχή πολλών ζωτικής σημασίας φαρμάκων, δεν είναι παγκοσμίως δημοφιλείς στους ασθενείς, αλλά αυτό μπορεί να το αλλάξουν τα καλαμάρια.
Αυτή η απέχθεια προς τις σύριγγες έχει σοβαρές συνέπειες: η αποστροφή για τις βελόνες οδηγεί έναν στους έξι Αμερικανούς ενήλικες να παραλείπουν τους εμβολιασμούς και είναι ένας σημαντικός λόγος για τον οποίο οι άνθρωποι που βασίζονται σε ενέσιμα φάρμακα όπως η ινσουλίνη δεν τις δόσεις τους. Τώρα, η νέα εργασία με επικεφαλής τον Τζιοβάνι Τραβέρσο στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης αποκαλύπτει έναν τρόπο για να λαμβάνει κάποιος φάρμακα χωρίς να χρειάζεται να τρυπηθεί, μέσω μιας μεθόδου που αντιγράφει τις τεχνικές πρόωσης που χρησιμοποιεί το καλαμάρι και άλλα μαλάκια.
Αυτή δεν είναι η πρώτη προσπάθεια του δρ Τραβέρσο στον τομέα της παροχής εναλλακτικών φαρμάκων. Οι περισσότερες από τις προηγούμενες εφευρέσεις του, ωστόσο, αφορούσαν μικροσκοπικές αυτοματοποιημένες σύριγγες συσκευασμένες μέσα σε κάψουλες που μπορούν να καταποθούν. Μόλις εισέλθουν στον πεπτικό σωλήνα, οι κάψουλες διαλύονται, αφήνοντας τις σύριγγες ελεύθερες να εγχύσουν ένα ωφέλιμο φορτίο φαρμάκου μέσω της βλεννογόνου επιφανειακής στιβάδας του στομάχου ή των εντέρων και στους κάτω επιφανειακούς ιστούς. Καθώς τα τοιχώματα του πεπτικού συστήματος είναι εξαιρετικά πλούσια σε αιμοφόρα αγγεία, είναι ένα εξαιρετικό μέρος για την ανάπτυξη φαρμάκων. Οι ασθενείς που αντιμετωπίζονται με τέτοιο τρόπο δεν χρειάζεται ποτέ να αισθανθούν ή να δουν τη βελόνα.
Τέτοιες τεχνικές, αν και μπορούν να χρησιμοποιηθούν, δεν είναι καθόλου αξιόπιστες. Για να παράσχει μια σύριγγα σωστά ένα φάρμακο, πρέπει να είναι σχεδόν κάθετο στον ιστό-στόχο. Αυτό ισχύει τόσο για τις ενέσεις που γίνονται στα χέρια όσο και για άλλες. Όταν πρόκειται για διείσδυση στο δέρμα, ένας επαγγελματίας ιατρός μπορεί να ρυθμίσει την ευθυγράμμιση χειροκίνητα. Στα βάθη του πεπτικού σωλήνα, μια τέτοια ευθυγράμμιση συνιστά σοβαρή πρόκληση.
Ανυπομονώντας να βρει έναν καλύτερο τρόπο να προχωρήσει, ο δρ Τραβέρσο σκέφτηκε τα κεφαλόποδα και δη το καλαμάρι. Ακριβώς όπως τα κεφαλόποδα μπορούν να εξαπολύσουν μελάνι και νερό σε υψηλή πίεση προς όλες τις κατευθύνσεις, ο δρ Τραβέρσο θεώρησε ότι ένα παρόμοιο σύστημα θα μπορούσε να εκτοξεύσει φάρμακα με αρκετή δύναμη για να διεισδύσουν στους μαλακούς ιστούς που συνιστούν την επένδυση της πεπτικής οδού χωρίς να χρειάζεται η τέλεια γωνία που απαιτείται από τις βελόνες. Για την κατασκευή μιας τέτοιας συσκευής συνεργάστηκε με μια ομάδα συναδέλφων της φαρμακευτικής εταιρείας Novo Nordisk, καθώς και με ερευνητές στο Brigham and Women's Hospital στη Βοστώνη και στο Βασιλικό Ινστιτούτο Τεχνολογίας στη Στοκχόλμη. Η συνεργασία οδήγησε σε μικροσκοπικές συσκευές με ελατήριο ικανές να απελευθερώνουν πίδακες υψηλής ταχύτητας όταν ενεργοποιούνται.
Για να ελέγξει την αποτελεσματικότητα του συστήματος, η ομάδα γέμισε τις συσκευές με πράσινη βαφή και τις δοκίμασε σε πεπτικούς ιστούς που είχαν ληφθεί από χοίρους και σκύλους. Η μικροσκοπική ανάλυση αποκάλυψε ότι η πράσινη βαφή ήταν συχνά ικανή να διασχίσει το στρώμα του βλεννογόνου. Το σημαντικότερο ήταν ότι η ομάδα ανακάλυψε ότι οι συσκευές εξακολουθούσαν να είναι σε θέση να εξαπολύσουν το μεγαλύτερο μέρος της βαφής τους σε ιστούς ακόμα και όταν η γωνία μεταξύ της συσκευής με ελατήριο και του στρώματος ιστού έπεφτε κάτω από τις 70°.
Έτοιμοι και ανυπομονώντας να δοκιμάσουν τις συσκευές μέσα σε ζωντανά ζώα, οι ερευνητές σχεδίασαν δύο εκδοχές της τεχνολογίας προώθησης φαρμάκων. Το ένα, που μοιάζει με μια μινιατούρα σεληνακάτου, έχει σχεδιαστεί για να περιηγείται στο στομάχι και να εκτοξεύει το περιεχόμενό του προς τα κάτω μόλις έρθει σε επαφή με μια επιφάνεια. Το δεύτερο, σχεδιασμένο για να παραδίδει το φορτίο του σε μακρόστενα σημεία όπως ο οισοφάγος, μοιάζει με κύλινδρο που μπορεί να εκτοξεύσει φάρμακα από τα πλάγια του.
Η ομάδα γέμισε και τα δύο σετ συσκευών με μια σειρά φαρμάκων, συμπεριλαμβανομένης της ινσουλίνης και ένα ανάλογο για το GLP -1 (μια ορμόνη που βοηθά το σώμα να ρυθμίσει το σάκχαρο στο αίμα) και τα εισήγαγε στο πεπτικό σύστημα χοίρων (το σύστημα μοιάζει με αυτά που βρίσκονται στο ανθρώπους) για δοκιμή. Στα αποτελέσματα που δημοσιεύθηκαν αυτή την εβδομάδα στο Nature, οι ερευνητές αποκαλύπτουν ότι οι συσκευές κατάφεραν για άλλη μια φορά να μεταφέρουν με συνέπεια τα ωφέλιμα φορτία των φαρμάκων τους σε μια σειρά από σημεία, συμπεριλαμβανομένου του οισοφάγου, του στομάχου και των εντέρων.
Αν και δεν έχουν ακόμη διεξαχθεί δοκιμές σε ανθρώπους, ο Δρ Τραβέρσο και οι συνεργάτες του ελπίζουν ότι τα άτομα με διαβήτη θα μπορούν να κάνουν χρήση αυτής της τεχνολογίας σύντομα. Δεδομένου ότι η σωστή διαχείριση της πάθησης περιλαμβάνει πολλαπλές ενέσεις ινσουλίνης ημερησίως, ένας πιο βολικός μηχανισμός χορήγησης θα μπορούσε να μεταμορφώσει τη θεραπεία. Αλλά η τεχνολογία δύσκολα θα περιοριστεί σε αυτήν την ομάδα. Οι ερευνητές αναμένουν ότι παρόμοιες συσκευές θα μπορούσαν κάποια μέρα να χρησιμοποιηθούν για τη χορήγηση εμβολίων. Αν όλα πάνε καλά, η φοβία της βελόνας μπορεί να αποτελέσει παρελθόν.
Με πληροφορίες από Economist
