Microtehnologia PULSED: administrarea controlată a terapiilor în organism la intervale de până la 2 luni
Administrarea tratamentelor în cazul bolilor cronice și chiar a vaccinurilor cu multiple doze ar putea fi eficientizată cu ajutorul tehnicilor de bioinginerie de ultimă generație. Tehnologia PULSED (Particles Uniformly Liquified and Sealed to Encapsulate Drugs) implică livrarea controlată a dozelor de medicamente în organism, în intervalul de timp specific tratamentului recomandat. Astfel, pacienților li s-ar administra o singură dată medicamentul, fiind ulterior eliberat treptat în sistem în momentele potrivite, pe parcursul a până la 2 luni. Abordarea ar putea crește complianța la tratament și scădea fenomenul de „treatment fatigue”. Informațiile provin dintr-un studiu publicat în jurnalul Advanced Materials.
Deși administrarea controlată de medicamente în organism nu este o noutate în lumea științifică, ceea ce diferențiază tehnologia PULSED de alte sisteme este potențialul de a elibera aceeași cantitate de substanță activă la mai multe intervale de timp, fiind asigurată doza potrivită, la momentul potrivit, pe întreg parcursul tratamentului. În cazul sistemelor de eliberare controlată dezvoltate anterior, cantitatea de substanță activă care se eliberează în timp poate varia foarte mult, astfel încât în prima zi să fie eliberată o cantitate mult mai mare decât necesarul, iar în cea de-a 10-a zi, o cantitate insuficientă sau aproape de zero.
Sistemul PULSED, construit cu ajutorul tehnicilor de printare 3D de rezoluție înaltă și a celor de litografiere, este alcătuit din 300 de cilindri biodegradabili din PLGA (polylactic-co-glycolic acid), încărcați cu substanță activă, suficient de mici încât să poată fi injectați cu ajutorul acelor hipodermice obișnuite. Sistemul poate fi încărcat cu particule de diametre între 100 și 400 de microni, o dimensiune care le permite să staționeze la locul injectării până în momentul în care se vor dizolva și vor elibera substanța activă.
În timpul sintetizării, proprietățile polimerului pot fi ajustate în așa fel încât viteza sa de dizolvare, concomitent cu viteza de eliberare a substanței active să fie modificate. În acest fel, profilul de eliberare al sistemului PULSED poate fi personalizat, viteza de eliberare putând varia între 10 zile și 5 săptămâni. Deși tehnologia PULSED nu a fost testată pentru întreruperi ale tratamentului mai mari de câteva luni, autorii studiului afirmă faptul că este posibilă personalizarea capsulelor de PLGA astfel încât să elibereze medicament chiar și la 6 luni de la injectare.
Aproximativ jumătate dintre persoanele care urmează o anumită formă de tratament nu își administrează în mod corect dozele. Aderența la tratament, respectarea dozelor și a intervalelor de timp în care trebuie realizată administrarea sunt factori esențiali în procesul terapeutic. În Statele Unite ale Americii, costul asociat nerespectării tratamentului se traduce în peste 100 de miliarde de dolari, cu 25% de spitalizări în plus și mai bine de 100.000 de decese.
„Motivația pentru acest proiect a venit observând nevoile în administrarea vaccinurilor, unde sunt necesare mai multe doze distribuite pe o anumită perioadă de timp. […] În plus, aderența la tratament este o problemă majoră în tratamentul bolilor cronice. Se estimează că 50% din persoane nu-și administrează corect medicația. Cu ajutorul tehnologiei dezvoltate de noi, tratamentul pacienților s-ar administra o singură dată, iar apoi nu ar trebui să-și mai facă griji pentru următoarele 2 luni” – a declarat autorul studiului Kevin McHugh, Rice University, Texas.
Tehnologia dezvoltată la Universitatea Rice poate avea multiple aplicații, de la administrarea vaccinurilor multi-doză, până la implicarea în tratamentul diverselor forme de cancer. Unul dintre avantajele tehnologiei PULSED constă în faptul că particulele au o dimensiune suficient de mică încât să nu migreze de la locul injectării, ci să rămână acolo până când capsula se dizolvă, iar substanța activă este eliberată. Un alt avantaj este reprezentat de nivelul înalt de personalizare al vitezei de eliberare.
Mai multe informații despre sistem puteți găsi în videoclipul următor:
Citește și:
- STUDIU. Dispozitivele wearables, eficiente în screeningul persoanelor la risc de fibrilație atrială și insuficiență cardiacă
- STUDIU. Aplicațiile inteligenței artificiale în descoperirea de noi terapii: un medicament pentru scăderea colesterolului ar putea fi eficient în tratamentul bolii Parkinson
- Inițiativa Europeană de Imagistică în Cancer, un obiectiv cheie al Planului European împotriva Cancerului, lansată la Bruxelles