Čak su i inovacije inovativne: tim kemijskih inženjera na MIT-u razvio je novi hidrogel koji se samoiscjeljuje koji je spreman zamijeniti postojeće kirurške implantate koji se koriste za isporuku lijekova.
Nalazi su objavljeni u nedavnom broju časopisa Nature Communications. Oni pokazuju uspjeh dvokomponentnog sustava za dobivanje lijekova za pacijente dizajnirane za liječenje određenih karcinoma, makularne degeneracije i niza drugih bolesti. Istraživači uključeni u projekt kažu da je gel poboljšanje postojećih metoda isporuke lijekova, koje se ili brzo raspršuju od ciljanog mjesta ili zahtijevaju invazivnu implantaciju.
Kao sredstva za lijekove, polimerni gelovi se međusobno povezuju kako bi tvorili gotovo neraskidivu vezu. Nedostatak je, međutim, to što prijelaz s savitljivog na izdržljiv nije lako postići. Jedan od ciljeva istraživanja bio je prepoloviti ukupno radno vrijeme.
"Sada imate gel koji može promijeniti oblik kada mu nanesete stres, a zatim, što je još važnije, može ponovno zacijeliti kada opustite te sile", rekao je Mark Tibbitt, postdoktorski istraživač na MIT-ovom institutu Koch za integrativno istraživanje raka i jedan od vodećih autora, u sveučilišnom izdanju. "To vam omogućuje da ga istisnete kroz špricu ili iglu i unesete u tijelo bez operacije."
Još jedna prednost, kaže Tibbitt, je jednostavna konstrukcija gela. Tim je stvorio mrežastu mrežu koristeći nanočestice sastavljene od PEG-PLA kopolimera, koji su prvi put razvijeni prije nekoliko desetljeća u laboratoriju Roberta Langera, profesora na MIT-u i starijeg autora rada. Te se čestice zatim isprepliću polimerom od celuloze.
"Radimo s vrlo jednostavnim materijalima", rekao je Tibbitt. "Ne zahtijevaju nikakvu naprednu kemijsku funkcionalizaciju."
Mijenjajući način isporuke, tim mijenja i učinkovitost lijekova. Tipične isporuke lijekova koriste tekuću otopinu, koja se nakon injekcije raspršuje po cijelom tijelu. No budući da se hidrogel brzo stvrdne u blizini željenog tkiva, lijekovi ostaju lokalizirani. To ne samo da smanjuje potrebnu količinu lijeka koju pacijent treba, već omogućuje liječnicima da kontroliraju vrijeme za više lijekova koji se isporučuju zajedno.
Rani testovi uglavnom uključuju makularnu degeneraciju, neizlječiv i često povezan s dobi dijela oka odgovornog za oštrinu. Iako se stanje ne može zaustaviti, može se usporiti. Pacijenti dobivaju mjesečne injekcije kako bi zaustavili rast krvnih žila koje ometaju vid. S novim hidrogelom, ograničeno oslobađanje moglo bi smanjiti broj injekcija šest puta.
Za pacijente s rakom, hidrogel bi napadao tumore koji ostaju nakon operacije. Ako se ne smanje, preostale stanice raka mogu se umnožiti i ponovno pojaviti u tijelu s većom snagom. "Uklanjanje tumora ostavlja za sobom šupljinu koju možete ispuniti našim materijalom, što bi dugoročno pružilo terapeutsku korist u regrutiranju i ubijanju tih stanica", rekao je Eric Appel, suvoditelj rada. "Možemo prilagoditi materijale kako bi nam pružili profil otpuštanja lijeka koji ga čini najučinkovitijim u stvarnom regrutiranju stanica."
Trenutno su eksperimenti ograničeni na modele štakora. U budućim testovima, tim se na kraju nada proširiti istraživanje na pokuse na ljudima. Svojom širokom primjenom i privlačnošću, gel bi mogao donijeti veliko olakšanje za inače vrlo invazivne postupke koji dreniraju moral.
