0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Имплантаты для предотвращения ВИЧ испытаны на людях

Разработан имплантат для терапии ВИЧ. Он снабжает человека лекарствами на протяжении года

К сожалению, на сегодняшний день нет на 100% действенного средства против вируса иммунодефицита человека (ВИЧ). Однако довольно эффективные препараты для сдерживания и подавления активности вируса все же имеются. И о новых разработках в этой сфере мы регулярно сообщаем вам, так что подпишитесь на наш Телеграм-канал для того, чтобы ничего не пропустить. Но зачастую все методики лечения требуют длительного приема лекарств, что, согласитесь, довольно неудобно. Однако ряд американских исследователей разработали подкожный имплантат, который способен не просто регулярно доставлять в кровь человека лекарства, но и делать это в течение целого года.

Будем надеяться, что ученые все же смогут найти лекарство от столь опасного заболевания, как ВИЧ

Как имплантат поможет вылечить ВИЧ?

Новое устройство является результатом семилетнего сотрудничества между различными кафедрами Университета Северной Каролины и Университета штата Северная Каролина. Имплантат состоит из трех элементов — органического растворителя, полимера и самих препаратов. Эти три компонента образуют жидкость с консистенцией наподобие меда, которая затвердевает после инъекции, поскольку растворитель взаимодействует со средой организма.

Регулируя соотношение полимера и лекарственных препаратов, можно добиться различной скорости их высвобождения в организм. Сегодня существуют технологии лечения и профилактики ВИЧ с помощью антиретровирусных препаратов, режимы приема которых требуют, чтобы пациенты принимали несколько препаратов одновременно на протяжении нескольких часов каждый день. А это очень трудно реализовать, особенно в отдаленных регионах.

В исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications, были протестированы шесть антиретровирусных препаратов, причем все они сохраняли свои физические и химические свойства в составе препарата и после его выхода в организм. Все шесть лекарств смогли поддерживать должный уровень концентрации на протяжении практически одного года. Исследователи также утверждают, что имплантат может быть легко удален хирургическим путем в течение одной недели после имплантации и в течение нескольких месяцев после нее. Такая ситуация может возникнуть, если пациент плохо отреагировал на имплантат. На более позднем этапе потребуется более серьезная хирургическая операция.

Проведение профилактического лечения ВИЧ, которое состоит из одной инъекций один или два раза в год, будет очень удобным как для врачей, так и для пациентов. — говорит главный первый автор исследования доктор Рахима Бенхаббур. Эта технология является перспективной не только для терапии ВИЧ, но и для любого другого состояния, которое требует ежедневного приема лекарств. Мы говорим о безопасной и длительной инъекции препаратов, которая не требует постоянных походов в больницу.

При этом исследователи отмечают также, что эффективность препарата зачастую зависит не только от самого факта приема лекарства, но и от строгого соблюдения режима приема. Новый имплантат снимает эти ограничения. Конечно, не стоит забывать, что технология находится лишь в начале своего пути и она прошла только первый этап испытаний. Для того, чтобы подобные разработки «пошли в свет» нужно провести еще массу исследований.

Изменение поперечного сечения имплантата после выпуска препарата в течение 30 дней после инъекции

В частности, сейчас эксперты нацелены на набор большой группы добровольцев с целью выявления полюсов и минусов технологии по сравнению с традиционными методами терапии. К тому же, новый способ лечения еще не получил одобрение в FDA (Управления по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США), а без этого ни одна, даже самая перспективная методика, не может получить широкого распространения.

Читать еще:  Полумарафон «Лужники»

Биоразлагаемый имплантат с лекарствами от ВИЧ испытали на мышах

Benhabbour et al. / Nature Communications (2019)

Американские ученые разработали первый биоразлагаемый имплантат с лекарствами от ВИЧ и испытали его на мышах. Имплантат необходимо вводить в жидком виде под кожу, где он застывает с лекарством внутри, а затем медленно разлагается и высвобождает лекарство в кровь. Исследователи проверили, что имплантат остается в рабочем состоянии по меньшей мере в течение года и поддерживает в крови мышей постоянную концентрацию противовирусных лекарств. Работа опубликована в журнале Nature Communications.

Для борьбы с ВИЧ разработано уже несколько поколений антиретровирусных препаратов, и многим людям они помогают держать инфекцию под контролем. Но для того, чтобы лекарства оставались эффективными, необходимо принимать их регулярно — и каждый случай, когда пациент забыл или не смог принять лекарство, ослабляет защиту организма против вируса.

Чтобы облегчить жизнь ВИЧ-инфицированным людям, Рахима Бенхаббор (Rahima Benhabbour) с коллегами из Университета Северной Каролины в Чапел Хил разработали долгосрочный имплантат.

В его основе лежат два вещества: органический растворитель N-метил-2-пирролидон (NMP) и полимер поли(DL-лактид-ко-гликолид) (DLGA). Когда их смесь помещают в раствор, NMP проникает в него, концентрация DLGA возрастает, и материал затвердевает. Таким образом, можно инъецировать смесь под кожу пациенту, и твердый имплантат образуется там самостоятельно. Если же в состав смеси входит лекарство, то оно застывает внутри полимера.

Для экспериментов ученые отобрали 14 антиретровирусных препаратов. Из них шесть оказались достаточно хорошо растворимы в MLP, чтобы войти в состав имплантата. Примечательно, что в эти шесть лекарств попали препараты из разных классов: блокаторы вирусной протеазы, интегразы и обратной транскриптазы.

Исследователи проверили, что все эти препараты хорошо растворимы в смеси и не разлагаются в растворе со временем. Чтобы подтвердить, что лекарства выдерживают длительное хранение, их проверяли на культуре клеток, зараженных ВИЧ: в них они сохраняли свою активность.

Затем исследователи начали создавать из смеси настоящие имплантаты. Сначала смесь вводили в обычный фосфатный буфер, чтобы проследить за процессом застывания полимера: лекарства действительно оказывались внутри него. Со временем полимер растворялся, а структура имплантата и скорость деградации зависела от соотношения NMP и DLGA в смеси. Чем выше была концентрация NMP, тем более равномерно лекарство было распределено внутри полимера, и тем быстрее разлагался сам полимер.

Наконец, препарат проверили на животных — иммунодефицитных мышах. Ученые ввели мышам смесь подкожно и измеряли концентрации препарата в течение нескольких месяцев. Они обнаружили, что концентрация лекарств в крови резко снижается в первые дни после инъекции, а затем стабилизируется и остается почти неизменной в течение периода от нескольких месяцев до года.

Концентрация антиретровирусных лекарств в плазме крови мышей в течение 4 месяцев

Rahima Benhabbour et al. / Nature Communications, 2019

Имплантаты для предотвращения ВИЧ испытаны на людях

Имплантаты для предотвращения ВИЧ испытаны на людях

Маленький имплантат, способный предотвращать ВИЧ-инфекцию в течение целого года, хорошо зарекомендовал себя в своем первом испытании на людях. Однажды имплантат может стать благоприятной альтернативой таблеткам, принимаемым каждый день.

Предэкспозиционная или доконтактная профилактика (ПрЭП или ДКП) — это лекарство, которое принимают те, кто ВИЧ-отрицателен, но имеет повышенный риск контакта с вирусом через секс или употребление наркотиков. В США ПрЭП одобрена FDA и продается в виде препарата под торговым наименованием Truvada®. В Великобритании ПрЭП можно получить через Национальную службу здравоохранения. В Норвегии ДКП входит в пакет обязательного медицинского страхования пациента. В России препарат Трувада® легализован, правда, в перечень жизненно необходимых и важнейших лекарственных препаратов так и не вошел.

Читать еще:  Правила новогоднего шопинга: 5 советов, которые помогут сохранить здоровье

Несмотря на то, что препараты ПрЭП являются высокоэффективными при правильном приеме, проблема зачастую бывает с этим самым правильным приемом — таблетки нужно пить ежедневно без пропусков. Вот тут и выходит на сцену новый имплантат: он вживляется в руку и медленно высвобождает препараты в течение длительного периода времени (до года).

Результаты пилотного испытания имплантата были представлены на 10-й конференции Международного общества по СПИДу в Мехико. В общей сложности 16 здоровых взрослых (большинство из них — мужчины) использовали имплантат в течение трех месяцев, в то время как четыре контрольных субъекта получали имплантаты плацебо. Результаты показали, что имплантат обладает длительным действием и хорошо переносится.

Тестируемые имплантаты содержали новый препарат, известный как ислатравир. Он включает в себя молекулу MK-8591, которая примерно в 10 раз более эффективна в профилактике ВИЧ, чем препараты ПрЭП, используемые в настоящее время. Таким образом, испытания сочетали 2 в 1: имплантат и лекарство.

Тем не менее, это не означает, что Трувада® малоэффективна. Она может снизить риск заражения на 90 % у лиц, потенциально подверженных инфицированию во время половых контактов, и на 70 % у лиц, рискующих встретить ВИЧ, употребляя наркотики.

Имплантату предстоит пройти долгий путь клинических испытаний, но однажды он может революционизировать профилактику ВИЧ. Новые решения, подобные этим, могут помочь подавить распространение ВИЧ в ближайшие десятилетия.

Имплантаты для предотвращения ВИЧ испытаны на людях

Американцы провели успешные клинические тесты прибора, который вводит в организм пациента нужные препараты по заранее составленной программе или по радиосигналу извне.

Экспериментальный «беспроводный прибор с микрочипом для поставки лекарств» (Wireless Microchip Drug Delivery Device) — детище группы учёных из Массачусетского технологического института и созданной ими компании MicroCHIPS.

Корпус имплантата выполнен из биосовместимых материалов. Его размеры составляют 3 х 5 х 1 сантиметр. Запрограммированный и заправленный лекарствами аппарат имплантируется под кожу владельца на выбранном участке (в данных тестах – в районе талии) под местным наркозом. Операция занимает менее 30 минут.

В центре прибора расположен собственно чип с лекарствами. Они размещены в 20 микроскопических ампулах, покрытых очень тонкой мембраной из платины и титана. Их абсолютная герметичность гарантирует сохранность даже сравнительно нестойкого препарата в течение большого срока.

Когда электроника подаёт на ампулы слабый ток, их металлическая стенка всего за 25 микросекунд плавится и лекарство выпускается в организм. Оно тут же всасывается капиллярами, окружающими имплантат.

Преимуществ у такой технологии поставки лекарств несколько.

Во-первых, энное время пациенту не нужно посещать доктора или медсестру, либо делать подкожные инъекции самому. А это важно, если курс лечения подразумевает ежедневный приём препарата или, допустим, через день.

Тем более что 20 доз – это только начало, учёные уже работают над версией прибора, которая будет содержать 400 доз. Их должно хватить на год с лишним даже при ежедневном срабатывании, а при более редком «расписании» — и на несколько лет.

Во-вторых, чип не пропустит укол по забывчивости или из-за нехватки времени.

В-третьих, чип каждый раз выдаёт очень точно дозированную порцию препарата, точнее, чем с любым шприцем.

В-четвёртых, чип может содержать несколько разных лекарств и выпускать их в сложной последовательности либо по заранее составленному плану, либо даже по командам извне.

Читать еще:  Актовегин при невралгии

«Вы можете буквально получить целую аптеку на чипе, — говорит один из авторов проекта Роберт Лангер (Robert Langer), лауреат премии Millennium Technology Prize 2008. — Появляется возможность удалённо контролировать доставку лекарств, можно сделать пульсирующий впрыск, осуществима поставка пациенту несколько препаратов».

С внешним миром имплантат общается по двухстороннему радиоканалу на частоте стандарта Medical Implant Communication Service (MICS). Текущая версия срабатывает на расстоянии нескольких сантиметров от передатчика, но создатели прибора планируют расширить этот диапазон.

Сам передатчик, «разговаривающий» с вживлённым чипом, подключён к компьютеру. Врач может удалённо программировать работу имплантата, менять план лечения прямо на ходу, а также отслеживать выполнение поставленной задачи.

Первые клинические испытания прибора стартовали в Дании в январе 2011 года. Устройства имплантировали восьми женщинам в возрасте от 65 до 70 лет, страдавшим остеопорозом. Их имплантаты MicroCHIPS содержали, соответственно, гормон терипаратид – лекарство, необходимое для противодействия потере костной ткани.

Приборы были запрограммированы на выпуск до 20 доз препарата, по одной в день. Учёные отслеживали фармакокинетику вещества, показав, что она более стабильная и равномерная, чем в случае обычных ежедневных уколов (сказалась пунктуальность электроники).

Также оценивалась и фармакодинамика — фактическое действие лекарства по защите костей. Качественно и количественно она оказалась идентична традиционным подкожным инъекциям терипаратида.

Только один небольшой момент чуть омрачил этот успех – один из восьми приборов отказал (трудно в этом винить разработчиков – всё же перед нами лишь экспериментальные экземпляры новой техники). Но зато остальные семь устройств прекрасно справились с заданием.

Устройство можно имплантировать в различные места. Но предпочтительнее – область живота. Тесты показали, что прибор нормально работает при контакте с тканями организма. На крупном снимке хорошо виден встроенный в имплантат чип с 20 микроампулами (фотографии MicroCHIPS, M. Scott Brauer/ MIT).

Приборы MicroCHIPS оставались в теле пациентов в течение четырёх месяцев. Медики не выявили никаких нежелательных реакций ни на имплантат, ни на выпускаемый им препарат.

Сами подопытные отметили, что устройство MicroCHIPS не повлияло на качество их жизни, более того, они нередко вообще забывали о нём. (Подробности этих испытаний можно найти в статье в Science Translational Medicine.)

Добавим несколько слов об истории этой разработки. Идея чипа-имплантата для запрограммированного выпуска лекарств пришла в голову Лангеру и его коллеге Майклу Симе около 15 лет назад. Они начали разработку прибора, скооперировавшись с Джоном Сантини (John Santini), тогда ещё студентом.

Десять лет назад эта работа вылилась в построение ранних прототипов MicroCHIPS, испытанных на животных, а также в открытие одноимённой компании, в руководство которой вошли Сима и Лангер. Теперь же учёные добрались до испытаний прибора на больных.

Параллельно авторы устройства разработали аналогичный имплантат, контролирующий уровень глюкозы в крови.

В перспективе подобные чипы можно будет совместить в одном корпусе. Тогда вживлённый аппарат сможет сам менять программу выпуска лекарств в зависимости от состояния подопечного.

По мнению создателей имплантата MicroCHIPS, он должен помочь вступить в новую эру телемедицины. «На данный момент медики использовали этот имплантат для лечения остеопороза, — объясняет Лангер, — однако есть много других возможных применений: вакцинации, лечение рассеянного склероза и рака, подавление хронических болей».

В дальнейших планах команды Роберта – постройка новых моделей и дальнейшие тесты на людях. Выход серийной версии прибора на рынок ожидается лет через пять.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector