Ειδικοί της επιστήμης υλικών στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ ανέπτυξαν ένα καινοτόμο σύστημα χορήγησης φαρμάκων με βάση μια υδρογέλη το οποίο υπόσχεται να καταργήσει την ανάγκη καθημερινών ή εβδομαδιαίων ενέσεων δημοφιλών φαρμάκων που χορηγούνται σε εκατομμύρια άτομα παγκοσμίως για τη διαχείριση του διαβήτη τύπου 2 αλλά και του σωματικού βάρους.
Προβλήματα συμμόρφωσης με τη θεραπεία
Πρόκειται για τους αγωνιστές του GLP-1, οι οποίοι δρουν μιμούμενοι μια ορμόνη που ονομάζεται γλυκαγονόμορφο πεπτίδιο- 1. Παρότι τα φάρμακα αυτά έχουν βοηθήσει πολλούς ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 αλλά και παχυσαρκία, η ανάγκη χορήγησής τους σε ενέσιμη μορφή είτε καθημερινά είτε εβδομαδιαίως δυσκολεύει αρκετούς ασθενείς οι οποίοι τελικώς δεν συμμορφώνονται με τη θεραπεία.
«Η υδρογέλη μας λιώνει σε διάστημα μηνών όπως ένας κύβος ζάχαρης»
Οι ερευνητές βάλθηκαν λοιπόν να βρουν λύση σε αυτό το πρόβλημα. Οπως ανέφεραν σε μελέτη τους που δημοσιεύθηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Cell Reports Medicine», πιστεύουν ότι το νέο σύστημα που ανέπτυξαν θα συμβάλλει σημαντικά στην καλύτερη διαχείριση τόσο του διαβήτη όσο και του βάρους, βελτιώνοντας τη συμμόρφωση των ασθενών στις θεραπείες, γεγονός που θα έχει μακροπρόθεσμα οφέλη για την υγεία τους.
Ερευνητές του Πανεπιστημίου Στάνφορντ ανέπτυξαν μια ενέσιμη υδρογέλη η οποία επιτρέπει τη χορήγηση των αγωνιστών του GLP-1 μια φορά ανά τέσσερις μήνες, τη στιγμή που σήμερα απαιτούνται καθημερινές ή εβδομαδιαίες ενέσεις των δημοφιλών αυτών φαρμάκων τα οποία λαμβάνονται από εκατομμύρια άτομα με διαβήτη τύπου 2 και παχυσαρκία παγκοσμίως (Andrea Ivana d’Aquino / Stanford University)
Μόνο τρεις ενέσεις τον χρόνο
«Η συμμόρφωση στη θεραπεία αποτελεί μια από τις μεγαλύτερες προκλήσεις σε ό,τι αφορά τη διαχείριση του διαβήτη τύπου 2» ανέφερε ο Ερικ Απελ, αναπληρωτής καθηγητής της Επιστήμης Υλικών και της Μηχανικής στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ και κύριος ερευνητής της μελέτης επάνω στη νέα υδρογέλη που επιτρέπει την αργή έκλυση των φαρμάκων – σε διάστημα πολλών μηνών. «Το να χρειάζεται ένας ασθενής με διαβήτη ή παχυσαρκία μόνο τρεις ενέσεις τον χρόνο θα καταστήσει πολύ πιο εύκολη τη συμμόρφωσή του στη θεραπεία».
Μισό δισ. οι ασθενείς με διαβήτη τύπου 2 παγκοσμίως
Πάνω από μισό δισεκατομμύριο άνθρωποι παγκοσμίως πάσχουν από διαβήτη τύπου 2 και η πρόσφατη εμφάνιση των αγωνιστών του GLP-1 θεωρείται ότι έχει αλλάξει το τοπίο διαχείρισης της νόσου.
Πλέγμα πολυμερών και νανοσωματιδίων
Το μυστικό της υδρογέλης που ανέπτυξαν οι ερευνητές του Στάνφορντ είναι τα μοναδικά φυσικά χαρακτηριστικά των νανοσωματιδίων που βρίσκονται στην «καρδιά» της. Τα υδροτζέλ δεν είναι κάτι νέο – για παράδειγμα εκατομμύρια άνθρωποι φορούν φακούς επαφής φτιαγμένους από υδροτζέλ – τα οποία όμως είναι σχεδιασμένα να διατηρούν το σχήμα τους και να αντιστέκονται στη φθορά.
Αντιθέτως το υδροτζέλ του καθηγητή Απελ και της ομάδας του είναι φτιαγμένο από πολυμερή και νανοσωματίδια τα οποία διατηρούν χαλαρούς δεσμούς μεταξύ τους, με αποτέλεσμα το τζελ να διαλύεται σε μάκρος χρόνου.
Συγκεκριμένα η υδρογέλη των ερευνητών που επισήμως ονομάζεται υδρογέλη ΡΝΡ (polymer-nanoparticle hydrogel) είναι φτιαγμένη από ένα πλέγμα αλυσίδων πολυμερών και νανοσωματιδίων που συγκρατούν τα μόρια του φαρμάκου έως ότου το πλέγμα διαλυθεί και εκλύσει το φάρμακο.
Λιώνει όπως ένας κύβος ζάχαρης
«Η υδρογέλη μας λιώνει σε διάστημα μηνών όπως ένας κύβος ζάχαρης που λιώνει μέσα στο νερό, μόριο το μόριο» εξήγησε ο δρ Απελ και προσέθεσε: «Συχνά αναφέρομαι στο πλέγμα της υδρογέλης ως ένα είδος μοριακής ταινίας Velcro που τα δύο μέρη της κολλούν καλά μεταξύ τους αλλά μπορούν και να διαχωριστούν εύκολα».
Η «χρυσή» ισορροπία
Ο γιατρός εγχέει έναν μικρό σβώλο από τζελ κάτω από το δέρμα σε μια βολική περιοχή – όπως κάτω από το χέρι του ασθενούς. Το «κλειδί» της διαδικασίας είναι να εγχυθεί ποσότητα της υδρογέλης που θα είναι αρκετά μικρή ώστε ο ασθενής να νιώθει βολικά αλλά ταυτοχρόνως αρκετά μεγάλη ώστε να διαρκέσει επί τέσσερις μήνες. Ο καθηγητής Απελ ανέφερε ότι πιστεύει πως η ομάδα του έχει επιτύχει αυτή τη «χρυσή» ισορροπία. «Επιλέξαμε τους τέσσερις μήνες καθώς περίπου σε αυτό το διάστημα οι ασθενείς επισκέπτονται τον γιατρό τους για παρακολούθηση» εξήγησε ο καθηγητής.
Επιτυχημένα πειράματα σε αρουραίους
Μέχρι στιγμής το νέο σύστημα χορήγησης των αγωνιστών του GLP-1 έχει δοκιμαστεί σε αρουραίους με μεγάλη επιτυχία. Οπως έδειξαν τα πειράματα στα ζώα, μια μόνο ένεση της θεραπείας που χορηγείται με «όχημα μεταφοράς» την υδρογέλη βελτιώνει τη διαχείριση της γλυκόζης του αίματος και του βάρους σε σύγκριση με τις καθημερινές ενέσεις ενός από τα πιο δημοφιλή φαρμάκα της κατηγορίας αυτής που κυκλοφορεί στην αγορά, σύμφωνα με τον δρα Απελ.
Και για άλλες νόσυς
Ο καθηγητής τόνισε μάλιστα ότι η ομάδα του έχει καταφέρει να αυξήσει τον χρόνο διάρκειας του συστήματος ως τους έξι μήνες και προσέθεσε ότι η προσέγγιση αυτή είναι υποσχόμενη σε ό,τι αφορά τη χορήγηση και άλλων φαρμάκων για διαφορετικές νόσους. «Ηδη υπάρχουν υποσχόμενα στοιχεία σε ό,τι αφορά τα παιδιά με διαβήτη τύπου 1» είπε.
Το πολύ σε δύο έτη οι δοκιμές σε ανθρώπους
Το επόμενο βήμα είναι τα πειράματα σε χοίρους, των οποίων το δέρμα και το ενδοκρινικό σύστημα μοιάζουν πολύ με των ανθρώπων. Αν αυτές οι δοκιμές πάνε καλά, ο καθηγητής σημείωσε ότι οι κλινικές δοκιμές σε ανθρώπους αναμένεται να διεξαχθούν σε ενάμισι με δύο έτη.
