21 نوامبر 2023- مهندسین مواد در دانشگاه استنفورد یک سیستم جدید تحویل داروی هیدروژلی را ابداع کرده‌اند که تزریق روزانه یا هفتگی داروهای دیابت و کنترل وزن مانند اوزمپیک، مونجارو، ترولیسیتی، ویکتوزا و غیره را به هر چهار ماه یکبار کاهش می دهد.

در مطالعه جدیدی که درCell Reports Medicine منتشر شد، محققان بر این باورند که چنین سیستمی مدیریت دیابت و وزن را تا حد زیادی بهبود می‌بخشد، پایبندی بیمار به دریافت دارو را بهبود می‌بخشد و به افراد مبتلا به دیابت نوع 2 کمک می‌کند تا نتایج درازمدت سلامتی خود را بهبود بخشند.

این داروها همگی با تقلید از هورمون پپتید 1 شبه گلوکاگون(GLP-1) عمل می کنند. اما، به همان اندازه که در کمک به افراد در مدیریت رژیم غذایی و وزن خوب هستند، تزریق های معمول روزانه یا هفتگی آنها برای بسیاری از بیماران بار سنگینی محسوب می شود.

دکتر Eric Appel، دانشیار علوم و مهندسی مواد در استنفورد و محقق اصلی این هیدروژل جدید، گفت: پایبندی به مصرف دارو، یکی از بزرگترین چالش‌ها در مدیریت دیابت نوع 2 است. نیاز به تنها سه تزریق در سال باعث می شود افراد مبتلا به دیابت یا چاقی به رژیم دارویی خود پایبند باشند.

داروهای GLP-1 که اخیراً معرفی شده اند، به عنوان "داروهای معجزه آسا" با عوارض جانبی کم و کنترل عمیق دریافت انرژی با کمک به بیماران برای احساس سیری بیشتر و گرسنگی کمتر و با هدف قرار دادن سایر اثرات رژیم غذایی مرتبط با مسیر پاداش مغزی، کار می کنند.

هیدروژل های نانوکامپوزیتی جدید

راز این هیدروژل در ویژگی های فیزیکی منحصر به فرد نانوذرات موجود در قلب آن است. هیدروژل‌ها چیز جدیدی نیستند – امروزه بسیاری از مردم از لنزهای تماسی ساخته شده از هیدروژل استفاده می‌کنند – اما این لنزها طوری طراحی شده‌اند که در برابر پاره شدن مقاومت کنند و شکل خود را حفظ کنند. هیدروژلی که دکتر اپل و گروهش ابداع کرده اند در عوض با پلیمرها و نانوذراتی مهندسی شده است که به طور ضعیفی به یکدیگر متصل شده اند تا به عنوان یک ژل در کنار هم بمانند و در طول زمان به آرامی متلاشی شوند و همین امر اجازه ی انتشار آهسته ی داروها را در طی ماه‌ها می‌دهد.

این هیدروژل از شبکه‌ای از زنجیره‌های پلیمری و نانوذراتی تشکیل شده است که مولکول‌های دارو را نگه می‌دارند تا زمانی که مش حل شود و دارو را آزاد کند.

دکتر آپل توضیح داد: هیدروژل ما در طول چندین ماه مانند یک حبه قند که در آب حل می شود، مولکول به مولکول ذوب می شود. من اغلب به یک توری اشاره می کنم که توسط نوعیVelcro[1]  مولکولی به هم چسبیده است که به خوبی به هم می چسبد اما به راحتی می توان آن را از هم جدا کرد.

هیدروژل جدید که از نظر فنی به عنوان هیدروژل پلیمری-نانوذره (PNP) شناخته می‌شود، درست دارای کیفیت جریان سیال است که می‌تواند به راحتی با استفاده از سوزن‌ معمولی تزریق شود، اما پایداری ژل‌مانند آن به اندازه کافی بادوام است و در بدن برای یک دوره کامل چهار ماهه دوام می آورد. مولکول های داروهایGLP-1 در این هیدروژل پلیمری-نانوذره فرموله می شوند و به طور مشابه در طول زمان با ذوب شدن هیدروژل به آرامی به بدن تحویل داده می شوند.

پزشک یک بسته کوچک ژل، معروف به " depotیا دپو" از هیدروژل مملو از دارو را در یک مکان مناسب، مانند زیر پوست بازو، تزریق می کند. نکته کلیدی برای یک مهندس مواد این است که هیدروژل را به گونه ای طراحی کند که این انبار را به اندازه ای کوچک کند که برای بیمار راحت و نامحسوس باشد و در عین حال به اندازه کافی بزرگ و بادوام باشد که بتواند چهار ماه کامل را دوام بیاورد. دکتر اپل معتقد است که تیمش به این میزان از کنترل دست یافته است.

دکتر آپل گفت: ما چهار ماه را انتخاب کردیم تا با سرعتی که مردم واقعاً به پزشک یا متخصص غدد خود مراجعه ی‌کنند، مطابقت داشته باشد.

پتانسیل امیدوار کننده

تاکنون، محققان این سیستم جدید دارورسانی را روی موش‌های آزمایشگاهی با موفقیت آزمایش کرده اند. دکتر اپل خاطرنشان کرد: در موش‌ها، یک تزریق واحد از این درمان مبتنی بر هیدروژل، مدیریت قند خون و وزن را همانند تزریق روزانه ی یک داروی تجاری پیشرو، بهبود می‌بخشد.

در حالی که این هیدروژل خاص به ویژه برای رژیم چکاپ چهار ماهه GLP-1 طراحی شده بود، دکتر اپل گفت که تیم با موفقیت بازه‌های زمانی انتشار را از روزها تا شش ماه به بالا، تنظیم کرده است. او افزود: چنین سیستم هایی برای تحویل سایر پروتئین ها، واکسن ها و حتی سلول های درمانی استفاده شده اند. شواهدی وجود دارد که نشان می دهد داروهایGLP-1 همچنین می توانند خطر ابتلا به بیماری های قلبی عروقی را کاهش دهند. بنابراین تحویل این گروه دارویی بوسیله ی این سیستم جدید برای پیشگیری از بیماری های قلبی عروقی نیز قابل استفاده است. همه این نشانه ها به احتمال امیدوارکننده ای اشاره دارد که این سیستم دارورسانی را می توان برای سایر داروها و بیماری های دیگر اعمال کرد.

دکتر آپل در مورد وعده پیش رو گفت: حتی نتایج واقعا امیدوار کننده ای در مورد کودکان مبتلا به دیابت نوع 1 وجود دارد.

آزمایشات بعدی بر روی خوک ها خواهد بود که پوست و سیستم غدد درون ریز آن ها شبیه به انسان است. اگر این آزمایش‌ها طبق برنامه پیش برود، دکتر اپل می‌تواند آزمایش‌های بالینی انسانی را طی یک سال و نیم تا دو سال آغاز کند.

او گفت: حداقل موفقیت ما این است که مسیری را برای انتشار طولانی مدت درمان‌های ضد دیابت و ضد چاقی مبتنی برGLP-1  ایجاد کرده‌ایم که می‌تواند تأثیر مفیدی بر مدیریت دیابت نوع 2 داشته باشد.

منبع:

https://medicalxpress.com/news/2023-11-drug-delivery-daily-diabetes-shots.html