تحقیقات در مورد افزایش طول عمر مفید انسولین ممکن است پیامدهای قابل توجهی را برای مراقبت های بهداشتی داشته باشد

ژوئیه 17، 2019 - انسولین، دارویی که برای درمان دیابت استفاده می شود، به دما حساس است و طول عمر مفید (shelf life) کوتاهی دارد. ویال انسولین تا زمانی که درب آن باز نشده است، می تواند تا یک سال نگهداری شود، اما با باز شدن ویال، باید در عرض چند هفته یا حتی چند روز استفاده گردد. برای تسهیل تحویل و حفظ انسولین، این پروتئین را در یک محلول آبی نگهداری می کنند، اگر ویال انسولین در یخچال قرار داده نشود و یا پس از باز نمودن ویال انسولین، در مدت کوتاهی استفاده و تمام نشود، پروتئین ها تجزیه و بی اثر می شوند.

در حالی که برای بسیاری از افراد ممكن است برای نگهداری و ذخیره ی انسولین مشکل چندانی نداشته نباشد، اما برای بیماران دیابتی كه منابع كمتری در اختیار دارند، این موضوع اهمیت دارد. به گفته ی سازمان های بهداشتی، حدود یک نفر از هر سه فرد ملت ناواهو[1] از دیابت یا پیش دیابت رنج می برد و بسیاری از آنها در مناطق روستایی زندگی می کنند که ممکن است به برق یا منابع مراقبت های بهداشتی مانند داروخانه ها دسترسی نداشته باشند.

دکتر Gerrick Lindberg، استادیار شیمی فیزیک در بخش شیمی و بیوشیمی دانشگاه آریزونای شمالی(NAU)، گفت: برای مقابله با حساسیت انسولین به دما، 60،000 دلار کمک مالی موسسات ملی بهداشتی که از طریق شرکت تحقیقات سرمایه گذاری سلامت جنوب غربی تامین شده است، برای مطالعه ی امکان جایگزینی محلول آبی با مایعات یونی یا حلال های یوتکتیک برای حفظ و تحویل انسولین استفاده خواهد شد.مایعات یونی، حاوی نمک هستند، اما بر خلاف نمک پخت و پز که در دمای بسیار بالا جامد باقی می ماند، این نمک ها در محدوده ی وسیع تری از دما در حالت مایع باقی می مانند. همه ما میدانیم حالت آب با تغییر دما تغییر می کند، اما مایعات یونی پایدارتر هستند.

لیندبرگ با تیمی از دانشجویان کارشناسی ارشد و کارشناسی خود، مخلوط انسولین با این محلولهای نمکی مایع را آزمایش و سپس این مخلوط ها را برای دو عامل مهم ارزیابی می کنند. آنها باید اطمینان حاصل کنند که پروتئین انسولین در محلول های یونی بهتر از تعلیق در محلول های آبی، شکل خود را حفظ می کند و این که این پروتئین ها در محلول یونی به یکدیگر نمی چسبند. اگر شکل پروتئین در محلول حفظ نشود یا پروتئینها به یکدیگر بچسبند، پروتئین ها دیگر زیست فعال نبوده و انسولین بی اثر می شود. اگر این فرمولاسیون موفق باشد، انسولین در طولانی مدت پایدار خواهد ماند و بعنوان یک داروی قابل ذخیره ی آسان تر در داروخانه ها و منازل نگهداری خواهد شد.

لیندبرگ به نتایج این کار امیدوار است زیرا تحقیق قبلی آنها با دکتر  Koppisch، استادیار بیوشیمی، نشان داد که چنین محلول هایی می تواند تحویل موضعی آنتی بیوتیک ها را بدون تحریک پوست انسان تسهیل کرده و حتی می تواند اثربخشی دارو را افزایش دهد.

لیندبرگ گفت: یک نوع محلول که ما به طور خاص بر روی آن کار می کنیم، choline geranate است، که نتایج خوبی داشته است. سازمان غذا و داروی آمریکا تمام اجزایی که ما در این محلول استفاده می کنیم را تأیید کرده است، اما رفتار و تاثیر این اجزاء در بدن انسان هنگامی که با هم ترکیب می شوند، نیاز به تحقیق بیشتر دارد. آزمایشات بیشتری باید توسطFDA انجام شود تا اثبات شود که این محلول در واقع ایمن است. واضح است که اگر این محلول تایید شود، پیامدهای چشمگیری برای مراقبت های بهداشتی و پزشکی خواهد داشت.

بهبود تجربه ی فضانوردان در فضا

اهداف لیندبرگ به مراتب فراتر از محدوده های زمینی است. اگر تیم او ثابت کند که محلولهای یونی سیستم های موفقی برای تحویل انسولین و آنتی بیوتیک ها هستند، ممکن است برای سایر داروهای مورد نیاز فضانوردان مانند داروهای ضد درد مورد استفاده قرار گیرد. لیندبرگ امیدوار است که کمک مالی بیشتری را برای ادامه ی تحقیقات دریافت کند و به همین دلیل تیم در حال برنامه ریزی آزمایشاتی برای بررسی نحوه واکنش این ترکیبات به اشعه ی ایکس هستند.

لیندبرگ گفت: گروه من بدنبال موادی است که بتوانند داروها را در محیط هایی با شرایط شدید مانند سفر فضایی طولانی مدت، سالم حفظ نمایند. از آنجایی که مایعات یونی در برابر فشار و دما پایدار هستند، آنها می توانند در محیط هایی با شرایط شدید داروها را سالم نگه دارند، و شرایط در فضا به همین گونه است. همچنین این محلولها باید بتوانند از داروها در برابر تابش مداوم اشعه های کیهانی یا اشعه ماورا بنفش ، حفاظت کنند.

تاریخ انقضای دارویی، از ملاحظات مهم در فضا است زیرا فضانوردان گزینه ای برای رفتن به داروخانه ندارند. تاریخ انقضا در داروهای ضد درد و آنتی بیوتیکهایی که ممکن است به آنها نیاز داشته باشد، در حال حاضر دو تا سه سال است. لیندبرگ امیدوار است که تاریخ انقضای داروها را به حدود پنج تا 10 سال افزایش دهد.

لیندبرگ گفت: اگر شما در آمریکا باشید و انسولین یا داروهای دیگر شما تمام شود، ممکن است تنها در مورد هزینه ی آن نگران شوید، اما شما می توانید دوباره آنها را تهیه کنید زیرا در دسترس هستند. اما در فضا، اگر ذخایر دارویی شما به پایان برسد، هیچ راهی برای جایگزینی آن وجود ندارد. تصور کنید که یک ماموریت به مریخ داشته باشید، در بهترین حالت، شما باید برای پنج سال داروی مورد نیاز خود را بهمراه داشته باشید. ویژگی های ذاتی این محلول ها، آنها را برای چنین کاربردی مناسب می سازد.

لیندبرگ در سال 2014 به دانشگاه آریزونای شمالی پیوست. علایق علمی او عبارتند از شیمی فیزیک آب، آستروشیمی، بیوفیزیک پروتئینها و چربیهای غشایی و روش های نمونه گیری پیشرفته. در آزمایشگاه او از شیمی تئوری و محاسباتی برای شناخت سیستم های پیچیده و condensed-phase systems استفاده می شود.

منبع:

https://www.news-medical.net/news/20190717/Research-on-increasing-insuline28099s-shelf-life-may-have-significant-implications-for-health-care.aspx