Halos isa sa apat na matatanda ang dumaranas ng malalang pananakit. Marami sa mga taong iyon ang umiinom ng gamot, kadalasan bilang mga tabletas. Ngunit hindi ito isang perpektong paraan ng paggamot sa pananakit: Ang mga pasyente ay dapat umiinom ng gamot nang madalas, at maaaring makaranas ng mga side effect, dahil ang mga nilalaman ng mga tabletas ay kumakalat sa daloy ng dugo sa buong katawan.
Ngayon ang mga mananaliksik sa MIT ay nipino ang isang pamamaraan na maaaring magbigay-daan sa pagpapalabas ng gamot sa pananakit at iba pang gamot nang direkta sa mga partikular na bahagi ng katawan - at sa tuluy-tuloy na mga dosis sa loob ng hanggang 14 na buwan. Gumagamit ang pamamaraan ng biodegradable, nanoscale na "thin films" na puno ng mga molekula ng gamot na nasisipsip sa katawan sa isang incremental na proseso.
"Mahirap bumuo ng isang bagay na naglalabas ng [gamot] sa loob ng higit sa ilang buwan, " sabi ni Paula Hammond, ang David H. Koch Professor sa Engineering sa MIT, at isang co-author ng isang bagong papel sa advance. "Ngayon ay tumitingin kami sa isang paraan ng paggawa ng isang napakanipis na pelikula o coating na napakasiksik sa isang gamot, ngunit patuloy na naglalabas sa napakahabang yugto ng panahon."
Sa papel, na inilathala ngayon sa Proceedings of the National Academy of Sciences, inilalarawan ng mga mananaliksik ang paraan na ginamit sa bagong sistema ng paghahatid ng gamot, na higit na lumalampas sa tagal ng pagpapalabas na natamo ng karamihan sa mga komersyal na kinokontrol-release na biodegradable na mga pelikula..
"Posibleng maaari mong itanim ito at mailabas ang gamot nang higit sa isang taon nang hindi kinakailangang pumasok at gumawa ng anuman tungkol dito, " sabi ni Bryan Hsu PhD '14, na tumulong sa pagbuo ng proyekto bilang isang mag-aaral ng doktor sa Hammond's lab."Hindi mo na kailangang bawiin ito. Karaniwan upang makakuha ng pangmatagalang pagpapalabas ng gamot, kailangan mo ng isang reservoir o aparato, isang bagay na makakapigil sa gamot. At karaniwan itong hindi nabubulok. Mabagal itong ilalabas, ngunit ito ay uupo. doon at mayroon kang banyagang bagay na ito sa katawan, o kailangan mong bawiin ito."
Layer ayon sa layer
Ang papel ay co-authored nina Hsu, Myoung-Hwan Park ng Shamyook University sa South Korea, Samantha Hagerman '14, at Hammond, na ang lab ay nasa Koch Institute for Integrative Cancer Research sa MIT.
Ang proyekto ng pananaliksik ay tumatalakay sa isang mahirap na problema sa naisalokal na paghahatid ng gamot: Anumang biodegradable na mekanismo na nilalayon upang palabasin ang isang gamot sa loob ng mahabang panahon ay dapat na sapat na matibay upang limitahan ang hydrolysis, isang proseso kung saan ang tubig ng katawan ay sinisira ang mga bono sa isang molekula ng gamot. Kung masyadong mabilis ang hydrolysis, ang gamot ay hindi mananatiling buo sa mahabang panahon sa katawan. Gayunpaman, ang mekanismo ng pagpapalabas ng gamot ay kailangang idisenyo upang ang isang molekula ng gamot, sa katunayan, ay nabubulok sa tuluy-tuloy na mga pagtaas.
Upang matugunan ito, binuo ng mga mananaliksik ang tinatawag nilang "layer-by-layer" na pamamaraan, kung saan ang mga molekula ng gamot ay epektibong nakakabit sa mga layer ng thin-film coating. Sa partikular na kaso na ito, ginamit ng mga mananaliksik ang diclofenac, isang nonsteroidal anti-inflammatory na gamot na kadalasang inireseta para sa osteoarthritis at iba pang sakit o nagpapaalab na kondisyon. Pagkatapos ay itinatali nila ito sa manipis na mga layer ng poly-L-glutamatic acid, na binubuo ng isang amino acid na muling sinisipsip ng katawan, at dalawang iba pang mga organic compound. Maaaring ilapat ang pelikula sa mga nabubulok na nanoparticle para sa pag-iniksyon sa mga lokal na site o ginagamit sa paglalagay ng mga permanenteng device, gaya ng mga orthopedic implant.
Sa mga pagsubok, natuklasan ng pangkat ng pananaliksik na ang diclofenac ay tuluy-tuloy na inilabas sa loob ng 14 na buwan. Dahil subjective ang pagiging epektibo ng gamot sa pananakit, sinuri nila ang bisa ng pamamaraan sa pamamagitan ng pagtingin kung gaano kahusay na hinarangan ng diclofenac ang aktibidad ng cyclooxygenase (COX), isang enzyme na sentro ng pamamaga sa katawan.
"Nalaman namin na nananatiling aktibo ito pagkatapos na mailabas, " sabi ni Hsu, ibig sabihin, ang bagong paraan ay hindi nakakasira sa bisa ng gamot. O, gaya ng itinala ng papel, ang layer-by-layer na paraan ay gumawa ng "malaking COX inhibition sa katulad na antas" sa mga tabletas.
Pinapayagan din ng pamamaraan ang mga mananaliksik na ayusin ang dami ng inihahatid na gamot, sa pangkalahatan ay sa pamamagitan ng pagdaragdag ng higit pang mga layer ng ultrathin coating.
Isang praktikal na diskarte para sa maraming gamot
Hammond at Hsu tandaan na ang pamamaraan ay maaaring gamitin para sa iba pang mga uri ng gamot; isang sakit tulad ng tuberculosis, halimbawa, ay nangangailangan ng hindi bababa sa anim na buwan ng drug therapy.
"Hindi lamang ito mabubuhay para sa diclofenac," sabi ni Hsu. "Maaaring ilapat ang diskarteng ito sa ilang gamot."
Upang makatiyak, sa bawat kaso, kailangang malaman ng mga mananaliksik kung paano pinakamahusay na itali ang molekula ng gamot na pinag-uusapan sa isang biodegradable na thin-film coating. Kasama sa mga susunod na hakbang para sa mga mananaliksik ang mga pag-aaral upang ma-optimize ang mga katangiang ito sa iba't ibang kapaligiran sa katawan at higit pang mga pagsusuri, marahil ay may mga gamot para sa parehong malalang pananakit at pamamaga.
Ang isang pangunahing motibasyon para sa trabaho, sabi ni Hammond, ay "ang buong ideya na maaari tayong magdisenyo ng isang bagay gamit ang mga ganitong uri ng mga diskarte na maaaring lumikha ng isang [mas madaling] pamumuhay" para sa mga taong may talamak na pananakit at pamamaga.
Kasali sina Hsu at Hammond sa lahat ng aspeto ng proyekto at isinulat ang papel, habang tumulong sina Hagerman at Park sa pagsasaliksik, at tumulong si Park sa pagsusuri ng data.
Ang pananaliksik na inilarawan sa papel ay suportado ng pagpopondo mula sa U. S. Army at U. S. Air Force.
