تبلیغات
سر فصلی از مهندسی شیمی - تأثیر پیشرفت‌های فناوری نانو بر دارو رسانی
 
صفحه نخست       تماس با مدیر       پست الکترونیک      RSS       ATOM
سر فصلی از مهندسی شیمی
 

رآورد هزینه ارائه و كشف یك داروی جدید به بازار مصرف بین 500 میلیون تا 5/1 میلیارد دلار تخمین زده شده است. مهمترین علت این رقم سرسام‌آور، تعلل و توقف داروها در مرحله آزمایشات بالینی و احیاناً طی مطالعات بعد از ورود به بازار (post marketing) می‌باشد.
علی‌رغم، آنكه پیشرفت‌های جدید امكان دسترسی محققین را به دسته تركیبات داروئی نوین فراهم می‌نماید، معذالك اكثر متخصصین داروسازی به دنبال یافتن راه‌هایی هستند تا از طریق آن داروها را به دقت به‌ محل اثر اصلی خود برسانند تا بیشترین اثر درمانی آن ها بروز نماید.

متن کامل در ادامه مطلب

رآورد هزینه ارائه و كشف یك داروی جدید به بازار مصرف بین 500 میلیون تا 5/1 میلیارد دلار تخمین زده شده است. مهمترین علت این رقم سرسام‌آور، تعلل و توقف داروها در مرحله آزمایشات بالینی و احیاناً طی مطالعات بعد از ورود به بازار (post marketing) می‌باشد.
علی‌رغم، آنكه پیشرفت‌های جدید امكان دسترسی محققین را به دسته تركیبات داروئی نوین فراهم می‌نماید، معذالك اكثر متخصصین داروسازی به دنبال یافتن راه‌هایی هستند تا از طریق آن داروها را به دقت به‌ محل اثر اصلی خود برسانند تا بیشترین اثر درمانی آن ها بروز نماید.


در حال حاضر اكثر داروها از طریق جذب سیستمیك به محل اثر خود ارائه می‌شوند . پایه‌های این نگرش بر این مبنا است كه اگر مقدار كافی از دارو وارد سیستم گردش خون شود، بالاخره مقداری از آ ن به محل اثر خود اعم از اینكه محل اثر در بافت ، عضو و یا سلول‌ ‌باشد خواهد رسید . به طور مثال برخی از داروهای ضد سرطان از این طریق بر روی سلول های در حال تقسیم تأثیر می‌گذارند ، اما در همان حال ممكن است به سلول های سالم نیز به نوعی مانند سلول های سرطانی آسیب برسانند .
البته برای مواجه با این مشكل و كاهش هزینه‌های مربوط به ارائه داروهای جدید، می‌بایستی كه آنها را به طور اختصاصی بر روی اهداف تعیین شده طراحی نمود.
در مواردی حتی دارو را به آنتی بادی اختصاص ی سلول گرفتار موردنظر متصل می‌نمایند تا داروی پیوند یافته بتواند به راحتی مسیر اتصال خود به سلول های هدف را به طور اختصاصی پیدا كند. برخی از محققین نیز نقاط ورودی را در مسیر متابولیكی بیماری ها پیدا كرده اند و بر مبنای آن داروها را طراحی و ارائه می‌نمایند ، اما آیا راه اختصاصی وجود دارد تا بتواند حتی یك مولكول دارو را به طور ایده آل به هدف خود متصل نماید؟

نگاه ریزتر
برای مواجه و مقابله با یك چنین مشكلاتی، بسیاری از محققین خود را در مسیر فناوری نانو قرار داده‌اند. قطع نظر از سایز و شكل ذرات كه اغلب می‌بایستی كمتر از 100 نانومتر باشد، نانو سامانه‌های نوین داروسازی (Nano DDS) روش های هدف‌گیری شده‌ای را برای ارائه مقادیر بیشتر از مواد داروئی به مناطق هدف در اختیار قرار می‌‌دهند.
با درنظر گرفتن اینكه ، البته با ارائه فقط یك متد نمی‌توان ك لیه مشكلات ف ارماكوك ی نت ی ك را برطرف نمود،‌ اما معذالك می‌بایست اذعان ن م ود كه ارائه این نوع ذرات خیلی از مشكلات توزیع در بدن را حذف و یا كاهش می‌دهد.


به دلیل اینكه اكثر داروها دارای خواص هیدروف وبی ك (لیپوفیل) هستند ، بنابراین در غلظت‌های زیاد در بافت تمایل به رسوب دادن پیدا می‌كنند و برای برطرف كردن این اثر می‌بایستی كه همراه آنان مواد جانبی زیادی در فرمولاسیون‌ها به كار روند و لذا س میت‌های بافتی زیادی در این موارد حاصل می شود. برای مقابله با این مشكل، نانو سامانه های نوین دارورسانی زیادی كه دارای خواص آبدوستی و یا ل یپوفیل باشند طراحی شده است.
در برخی از موارد خیلی از داروها سریع تجزیه و به سرعت از اد ر ار دفع می‌شوند. در این موارد تغییرات فیزیكوشیمیایی می تواند سبب افزایش فراهمی زیستی داروها ‌شود و در نهایت سبب كاهش نیاز به تجویز دارو در اندازه‌های كمتری ‌شود. مطالعات نشان داده است كه انكپسول نمودن مواد داروئی تأثیر زیادی در مهار ك لیرنس دارو ها از بدن می‌گذارد.


مشكل دیگری كه در مورد داروهای سیتوتو كسی ك وجود دارد ، مورد تهاجم قرار گرفتن سایر بافت ها توسط این نوع داروهاست (Extravasation) . با به كارگیری انواع پلیمرهای زیست تخریب‌پذیر در سامانه‌های nanoDDS بر این مشكل نیز می‌توان تا حدی فائق آمد.
در هر صورت به دلیل آنكه سامانه‌های nanoDDS می‌توانند حجم توزیع مربوط به داروها را بدن كاهش دهند، لذا عوارض جانبی داروهای مورد مصرف با این سامانه‌ها نیز كاهش می‌یابد.
علی‌رغم مكانیسم هدف‌گیری شده این نوع دارورسانی كه در بالا توضیح داده شد، نسبت مولكول دارو به مولكول هدف می‌بایستی 1 به 1 باشد . اما سامانه‌های nanoDDS می‌توانند صدها و یا هزاران مولكول از دارو را با خود حمل نمایند و این نسبت را افزایش دهند و در نهایت سبب ارائه یك نوع رهش كنترل شده و طولانی‌تر به درون بافت هدف شوند . بنابراین به علت كاهش دوز مورد نیاز، این نوع دارورسانی مناسب تر خواهد بود .

داروها در ذرات حامل
بدون شك با پیشرفت‌های اخیری كه در زمینه صنعت پلی‌مر و شیمی سطح در كنار سایر روش‌های صنعتی نمودن فراهم شده است، كانون توجه در فناوری دارورسانی ، در زمینه طراحی و كاربرد ذرات نانو باشد.
در این عرصه از ساختمان‌های مولكولی با هسته سرامیكی و یا فلزی تا كمپلكس‌های ذرات لیپد ـ پلیمر همگی توانائی خود را برای داروسازی به اثبات رسانیده‌اند . بطور مثال شركت Nano Med pharmaceuticals تمامی تلاش خود را بر روی دارو رسانی به مغز و همچنین به سیستم ایمنی معطوف داشته است. بنا به گفته مسؤولین این شركت، محققین آنجا توانسته‌اند نانوذرات با طبیعت خنثی، كاتیونیك و یا آنیونیك را از ذرات شیمیایی كه عمدتاً دارای خواص داروئی هستند طراحی و تولید كنند. این ذرات حاوی فرآ ورده هائی از نوع الكل‌های با زنجیره طولانی، فسفولیپیدها و مواد فعال كننده سطحی هستند. آنها توانسته‌اند این داروها را به صورت انكپسول شده و یا به صورت جذب شده بر روی ذرات نوعی ماتریك س طراحی شده در سایز نانو سوار نمایند و این مجموعه را در اختیار سلول‌های هدف قرار دهند.


در دارو رسانی به سیستم اعصاب مركزی (CNS) ، مشكل‌ترین بخش مربوط به عبور دارو از سد خونی مغزی BBB و رساندن دارو به بخش‌های مركزی است.
برای آنكه داروئی بتواند برای بیماری‌هائی نظیر سرطان مغز، سكته مغزی، آلزایمر و یا پاركینسون مؤثر شود ، می‌بایستی به راحتی بتواند از این سد خونی ـ مغزی عبور نماید. در حال حاضر 95% داروهای موجود این مشكل را دارند و لذا در این گونه موارد به طور مستقیم و با پذیرش مخاطراتی ، آنها را به درون مغز و یا مایع مغز ی- نخاعی تزریق می نمای ند و یا حتی در بعضی موارد به كمك كاشتنی‌ها (implants) دارو در مغز وارد می‌شود.
در حال حاضر برخی از شركت های داروئی توانسته‌اند نانو ذراتی را از داروها تهیه نمایند تا بدون برخورد با محدودیت عبور از سد خونی - مغزی بتواند دارو به طور طولانی اثر به بافت‌های مغزی برسند و در نتیجه عوارض سمیت و عوارض حاصل از دو زاژ بالاتر برطرف شود.


داروی paclitaxel كه در موارد درمان سرطان مغز به كار می‌رود نیز توسط فناوری نانو به صورت ذرات نانو با قابلیت عبور از سد خونی ـ‌ مغزی تهیه و قابل ارائه است. در این مورد نیز نانو ذرات حاوی paclitaxel در مقادیر كمتر و با عوارض جانبی كمتر به درون مغز دارورسانی می‌شود.
یك شركت دیگر آلمانی به نام Nano Del Technologies با استفاده از جذب داروها بر روی سطح ذرات پلی سیانوآكر یلات توانسته است در راه ارائه فناوری نانو و دارو رسانی اقدامات عملی انجام دهد. آنها پس از سوار كردن دارو بر روی پلیمر در طی پلیمریزاسیون و سپس با مواد فعال سطحی مانند پلی سوربات 80 ذرات نانو را پوشش داده و امكان دارورسانی و رهش كنترل شده آن را فراهم می‌نمایند.


البته این شركت هنوز به درستی مكانیسم برداشت و انتخاب این ذرات توسط سلول ها را نتوانسته است به دست آورد و لكن شاید نوعی مكانیسم نفوذ به درون سلول (enodcytosis) مطرح باشد. به نظر میرسد كه پلی سوربات 80 سبب تحریك آپوپروتئین E/B شده و آن هم باعث اتصال ذرات نانوحاوی دارو به لیپوپروتئین‌های گیرنده‌های سطحی مستقر در سطح سلول‌ها شود و به این صورت داروها در داخل ذرات به درون سلول های مغزی راه می‌یابند.
علی‌رغم آنكه این شركت هنوز در مرحله آزمایشات بر روی حیوانات است، مغذالك كارائی این سامانه در دارو رسانی ضد صرع ها ، ضد دردها و داروهای مؤثر بر اعصاب به اثبات رسیده است. این سامانه به طور جالبی برای دارورسانی doxorubicin كه یك داروی مؤثر در سرطان مغز می‌باشد جواب داده است.
در حال حاضر این شركت آمادگی همكاری مشترك با سایر شركت های داروئی به م ن ظور انتقال امتیاز و ادامه همكاری را دارد.

روغن و آب
در حالیكه شركت ها ی ی مانند NanoMed به دنبال طراحی سامانه‌هائی برای انكپسول كردن داروها و یا اتصال آنها بر روی ذرات نانو هستند، سایر شركت ها سامانه ذراتی را فرموله می‌كنند كه در آنها مولكول داروجزئی از ساختار مواد تشكیل دهنده باشد.
به دلیل آنكه اغلب ساختارهای داروئی لیپوفیل هستند،‌ لذا این دسته از ذرات نانو می‌بایستی كه در داخل امولس ی ون‌های روغن ـ آب عرضه شوند.
به طور مثال محققین شركت Kereos ذراتی را عرضه كرده‌اند كه از پرفلوروكربن‌هائی (perfluorocarbones) تشكیل شده است . البته این ذرات از نظر داروسازی بی‌تأثیر هستند و آنها را با لایه‌های لیپیدی پوشش داده‌اند. در حقیقت لایه لیپیدی یك محل اتصال نانوكووالانت مناسبی را برای اتصال عوامل لیپوفیل مانند برخی از مولكول های كوچك و آ‌نتی‌بادی‌ها فراهم می‌كند.


هر یك از ذرات داخل امولس ی ون كه حاوی 10 الی چند صد مولكول لیگان د هدف هستند می‌توانند با مولكول‌های زیستی یا بیوماركرها اتصال برقرار نمایند.
هر یك از این ذرات می‌توانند با تعداد زیادی حتی 000/100 مولكول از موادی كه روی آ ن سوار شده اند همراه شوند و به طور فوق العاده اختصاصی به مولكول هدف برسند. این تعداد از مولكول های مواد دارو ی ی در مقایسه با سایر روش‌ها كه برای دارورسانی آنها می‌بایستی مقدار زیادی از مواد تجویز شونده بسیار جالب و متمایز است.
شركت Kereos این سامانه از نانو ذرات را برای كاربرد در تصویربرداری رز و نانس مغناطیسی (MRI) و در ارتباط با دارورسانی برای كاربرد داروهای قلبی و ضدسرطان پیشنهاد داده است در غالب نظریه ، این مواد پس از اتصال اختصا صی به مولكول‌های سرطانی می‌توانند زمینه موجود در تصاویر مربوط به MRI را تشكیل دهند، كه از حیث ك اربرد ، این مواد در مراحل اولیه ایجاد سرطان‌ها به امر تشخیص و درمان كمك می‌كند.
در بیماری های قلبی عروقی، پیشگیری از تشكیل پلاك آترواسكلروزین كه ریشه خیلی از بیماری های قلبی عروقی است و همچنین سبب حملات قلبی می‌شود بسیار مهم است.


Bristol-Myers Squibb توانسته است كاربرد این نوع ذرات نانو را در تشخیص پلاك‌های اولیه به اثبات برساند و از سال 2007 در مرحله مطالعات بالینی در عرصه درمان نیز این شركت امولس ی ون‌ه ای ی را برای عرضه داروهای مؤثر بر تومورهای جامد ارائه كرده است كه تا سال 2006 در مرحله بالینی قرار خواهند گرفت.

فلورن ها ( Fullerenes )
محققین مؤسسه C Sixty از ماكرو مولكول های درمانی به صورت فلورن ها استفاده می‌كنند. در حقیقت این مولكو ل های غول‌پیكر دارای 20 الی 84 كربنه هستند و از نظر ساختاری شبیه توپ فوتبال هستند و به عنوان آنتی - اكسیدان و دارای قدرت جذب رادیكال های آزادی هستند كه در طی بیماری هائی مانند بیماری های اعصاب، حملات قلبی و دیابت افزایش می‌یابند. انواعی از مواد دارای اكسیژن فعال و رادیك ا ل‌های آزاد موجود هستند كه می توانند الكترون‌های غیرمزدوج خود را در تماس با مولكول‌های حیاتی مانند اسیدهای نوكلئیك قرار ‌دهند و به این وسیله سبب تخریب سلولی و مرگ سلول (apoptosis) ‌شوند.

 

محققین C Sixty معتقدند كه فلورن ها به صورت یك "اسفنج رادیكالی" عمل می‌كند و می‌تواند كه الكترون های تخریب شده را در میان بگیرد.
در عمل فلورن ها در آب نامحلول هستند لذا لازم است تا به نوعی محلولیت آنها افزایش یابد. این شركت توانسته است فلورن ها را ب ه كمك اسیدمالونیك اصلاح ساختار نماید و تولید ماده‌ای به نام C3 را بنماید كه به طور مؤثری در بیماری تخریب اعصاب مؤثر است. بعدها دسته تركیباتی به نام دندریمر ها تهیه شدند كه این مواد شاخه‌دار بزرگ می‌توانستند خواص محلولیت در آب را افزایش دهند. این امر منجر به تهیه تركیباتی شد كه رفتار فارماكوكینتیك و توزیع در بدن مانند مولكول های كوچك را داشتند.
این شركت مجوز یكی از فرآورده های خود را به شركت Merck داده است.

لیپوزوم‌ها
لیپوزوم‌ها در دارورسانی با استقبال زیادی روبرو شده‌اند. این مواد می‌توانند به طور كروی مواد داروئی را دربر گر فته و احاطه نمای ن د. تاكنون بسیاری از تركیبات از جمله ضدسرطان‌ها و آنتی بیوتیك‌ها توسط لیپوزوم‌ها مورد استفاده قرار گرفته اند .
در مقابل نیز شركت‌هائی مانند Anosys وجود دارند كه توانسته‌اند از لیپوزوم‌ها به صورت حامل‌های دارو ی ی استفاده نمایند. اغلب سلول ها برای انتقال پیام و سیگنال مهم خود به سلول دیگر از حامل‌هائی به نام dexosome ها استفاده می‌كنند. در سیستم ایمنی ، این سلول های دندانه‌دار ، آنتی‌ژن‌ توم و رها و عوامل ویروس ی و عفونت ز ا را حس می‌كنند و این پیام را به سطح سلول منتقل می‌نمایند. در آنجا این پیام توسط سلول های T مورد شناسائی واقع می‌شود و سپس سلول های شناخته شده به عنوان آنتی‌ژن را نابود می‌سازد. شركت Anosys توانسته‌اند با شناسایی dexosome هائی ، واكسن‌هائی را تهیه نمایند كه به كمك آنها مولكول‌های هدف را در سیستم ایمنی مورد شناسائی قرار دهند. در حقیقت این شركت توانسته است dexosome های مصنوعی برای هدف قراردادن سرطان را بسازد.
محققین Anosys به كمك این روش خواهند توانست نوعی ایمنی اكتسابی بر علیه انواعی از سرطان‌ها ایجاد نمایند. این شركت فاز I مطالعات بالینی مربوط به این روش را پشت‌سرگذاشته و به زودی در فاز II مطالعات قرار خواهد گرفت.

اهمیت اندازه ذرات
قطع نظر از اینكه آیا تحقیقات مذكور در حد فرمولاسیون خواهند ماند و یا به صورت دارورسانی توسط ذرات انجام خواهد پذیرفت، معذالك می‌بایست اذعان نمود كه روش های فناوری نانو مسیر خود را ادامه خواهند داد.
به عقیده كارشناسان البته اندازه كوچك ذرات بسیار مؤثر است به طوریكه در زیر 100 نانومتر، ذرات قابلیت های جالبی از نظر خواص شیمیایی، فیزیكی و بیولوژیك بدست می‌آورند.

تحلیل
با توجه به گسترش روز- افزون كاربرد فرآورده های نانو و استقبال صنایع دارویی سایر كشورها از این رویكرد، می بایستی تمامی ظرفیت های بالقوه این فناوری نوین در صنعت داروسازی كشور به درستی برآورد شود و تاثیر آن را در ایجاد تحولات كیفی و كمی مد نظر قرار داد. البته مطالعات اولیه ای كه تاكنون انجام شده است نیز ضرورت استقبال از این رویكرد را تایید می نماید. لذا اهمیت انجام پروژه های نانو در مراكز تحقیقاتی و دانشگاهی از ارزش بالایی برخوردار است. امید است كه با انجام پژوهش های جدی و كاربردی ضمن ارزشیابی اهمیت به كار گیری نتایج حاصل از آنها، صنایع دارویی موجود در كشور بتوانند از دستاورد های آن در آینده استفاده نمایند.

» فرستنده: صبا معتمد شریعتی

» منبع: دارو فنآوری ایران





نوع مطلب :
برچسب ها :


درباره وبلاگ

روزی در آخر ساعت درس یك دانشجوی دوره دكترای نروژی ، سوالی مطرح كرد: استاد،شما كه از جهان سوم می آیید،جهان سوم كجاست ؟؟ فقط چند دقیقه به آخر كلاس مانده بود.من در جواب مطلبی را فی البداهه گفتم كه روز به روز بیشتر به آن اعتقاد پیدا می كنم.به آن دانشجو گفتم: جهان سوم جایی است كه هر كس بخواهد مملكتش را آباد كند،خانه اش خراب می شود و هر كس كه بخواهد خانه اش آباد باشد باید در تخریب مملكتش بكوشد.

پروفسورحسابی
مدیر وبلاگ : ابراهیم سیفی

آرشیو وبلاگ
نویسندگان
Online User
آمار وبلاگ
کل بازدید :
بازدید امروز :
بازدید دیروز :
بازدید این ماه :
بازدید ماه قبل :
تعداد نویسندگان :
تعداد کل پست ها :
آخرین بازدید :
آخرین بروز رسانی :