كبسولة الدواء الروبوتية تستطيع توصيل الأدوية إلى الأمعاء

كبسولة الدواء الروبوتية تستطيع توصيل الأدوية إلى الأمعاء

2 نوفمبر , 2022

ترجم بواسطة:

ياسمين إسماعيل

دقق بواسطة:

زينب محمد

إن أحد الأسباب وراء صعوبة تناول الأدوية البروتينية كبيرة الحجم عن طريق الفم هو أن هذه الأدوية لا تستطيع عبور حاجز الغشاء المخاطي المبطِّن للقناة الهضمية. وهذا يعني أن الإنسولين ومعظم الأدوية الحيوية الأخرى، الأدوية التي تتكون من البروتينات أو الأحماض النووية، يجب حقنها أو الحصول عليها في المستشفى.

طُوِّرت كبسولة دوائية جديدة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا قد تكون قادرةً على استبدال هذه الحُقن. تمتلك الكبسولة غطاء آلي يدور ويمر عبر حاجز الغشاء المخاطي عندما يصل إلى الأمعاء الدقيقة. ويسمح للأدوية المحمّلة على الكبسولة بالمرور إلى الخلايا المبطِّنة للأمعاء.

يقول جيوفاني ترافرسو- أستاذ مساعد في الهندسة الميكانيكية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وأخصائي أمراض الجهاز الهضمي في بريغام ومستشفى النساء: ” بإزاحة الغشاء المخاطي نستطيع أن نصل لأقصى انتشار للدواء في منطقة محددة وتعزيز امتصاص الجزيئات الصغيرة والكبيرة”.

ونُشرت الدراسة في مجلة Science Robotics

أوضح فيها الباحثون أن باستطاعتهم استخدام هذه الطريقة في توصيل الإنسولين وأيضًا الفانكوميسين، وهو مضاد حيوي من الببتيد لا يمكن تناوله حاليًا إلا عن طريق الحقن.

مرور حاجز الغشاء المخاطي

لسنوات عديدة، يُطور معمل ترافرسو استراتيجيات لإيصال الأدوية البروتينية، مثل الإنسولين عن طريق الفم. وهذه مهمةُ صعبة، لأن الأدوية البروتينية تتكسر في البيئة الحمضية للقناة الهضمية وأيضًا تجد صعوبة في اختراق حاجز الغشاء المخاطي المبطِّن للقناة. وللتغلب على هذه العقبات؛ توصلت سيرينيفازان، باحثة في المعهد التدريبي-التابع لمعهد مساتشوستس للتكونولوجيا- لبحوث السرطان التكاملية والمؤلفة الرئيسية للدراسة إلى فكرة إنشاء كبسولة حماية تتضمن آلية عمل تمكنها من المرور خلال حاجز الغشاء المخاطي تمامًا كآلات حفر الأنفاق التي تحفر في التربة والصخور.

وأوضحت سيرينيفازان: “اعتقدتُ أنه لو تمكنّا من المرور عبر حاجز الغشاء المخاطي فإنه يمكننا وضع الدواء مباشرةً على النسيج الظهاري”.

وأضافت: “تكمن الفكرة في أنك ستتناول الكبسولة وستذوب الطبقة الخارجية منها في القناة الهضمية وبجميع خصائص الكبسولة ستبدأ باختراق حاجز الغشاء المخاطي وإذابته”.

كبسولة الغطاء الآلي “robocap” – وحجمها مقارب لحجم كبسولة الفيتامينات- تحمل الدواء محمّلاً بخزان صغير مع مميزات الاختراق في الجسم الرئيسي والسطح. والكبسولة مغطاة بمادة الجيلاتين والتي تذوب عند رقم هيدروجيني معين.

عندما يذوب الغلاف، يُحفز التغير في الرقم الهيدروجيني محركًا صغيرًا داخل كبسولة الغطاء الآلي لتبدأ بالدوران، تساعد هذه الحركة الكبسولة على مرور حاجز الغشاء المخاطي وإزاحته. والكبسولة مغطاة أيضًا بنتوءات صغيرة تعمل على إزالة حاجز الغشاء المخاطي جانبًا فيما يشبه عمل فرشاة الأسنان.

وتساعد الحركة الدائرية أيضًا على تآكل الجزء الذي يحمل الدواء وبالتالي يُفرز تدريجيًا في القناة الهضمية.

ويقول ترافرسو: “ما يفعله الغطاء الآلي هو إزاحة حاجز الغشاء المخاطي الأولّي مؤقتًا وتعزيز الامتصاص بالوصول للحد الأقصى من انتشار الدواء في المنطقة المحددة”.

وتابع بقوله: “وباجتماع كل هذه العوامل فنحن نصل بالفعل للحد الأقصى في توفير البيئة المثالية للدواء ليتم امتصاصه”.

التوصيل المعزز

في اختبارات على الحيوانات، استخدم الباحثون هذه الكبسولة في توصيل الإنسولين أو الفانكوميسين، وهو مضاد حيوي من الببتيد يستخدم في علاج مجموعة كبيرة من العدوى منها عدوى الجلد وأيضًا العدوى الناتجة عن زرع العظام؛ حيث وجدوا أنه باستخدام هذه الكبسولة بإمكاننا إيصال كمية من الدواء أكبر بمقدار 20 إلى 40 مرة عن الكبسولة المشابهة التي لا تحتوي على آلية المرور.

بمجرد أن يُفرز الدواء من الكبسولة، تمر الكبسولة من القناة الهضمية من تلقاء نفسها. لم يجد الباحثون علامات تدل على التهاب أو تهيج في القناة الهضمية بعد مرور الكبسولة. وقد لاحظو أيضًا إعادة تكوين الطبقة المخاطية خلال ساعات قليلة بعد إزالتها عن طريق الكبسولة.

استخدم الباحثون طريقةً أخرى في تعزيز امتصاص الأدوية عن طريق الفم وهي تناولها مع أدوية أخرى إضافية تساعدها على العبور خلال نسيج الأمعاء.

وعلى الرغم من ذلك، تعمل هذه الأدوية المعزِّزة مع أدوية محددة فقط. ويقول ترافرسو في هذا الصدد: “ولأن الطريقة الجديدة لفريق معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تعتمد فقط على الوسيلة الميكانيكية للمرور عبر حاجز الغشاء المخاطي فمن الممكن أن تُطّبق على مجموعة أوسع من الأدوية”.

 وأشار إلى أن بعض المعززات الكيميائية تعمل بشكل أفضل مع أدوية معينة. فاستخدام الطرق الميكانيكية لتناول الأدوية تعزز عملية الامتصاص.

بينما تُفرِغ الكبسولة- المستخدمة في الدراسة- حمولتها في الأمعاء الدقيقة، فإن من الممكن أيضًا أن تستخدم لاستهداف المعدة أو القولون عن طريق تغيير الرقم الهيدروجيني الذي تذوب عنده الطبقة الجيلاتينية المغلِّفة.

يخطط الباحثون أيضًا لاستكشاف إمكانية إيصال أدوية بروتينية أخرى مثل ناهض مستقبلات الببتيد-1 الشبيه بالجلوكاجون (GLP1 receptor agonist) والذي يستخدم أحيانًا لعلاج مرض السكري النوع الثاني. وتستخدم الكبسولات أيضًا في إيصال أدوية موضعية لعلاج التهاب القولون التقرحي  والالتهابات الأخرى عن طريق الوصول للحد الأقصى من التركيز الموضعي للأدوية في الأنسجة؛ للمساعدة في علاج الالتهاب.

المصدر: https://www.sciencedaily.com

ترجمة: د. ياسمين إسماعيل

فيسبوك: yasmein.ismaeil

مراجعة وتدقيق: زينب محمد


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية

error: Content is protected !!