قرص ها راحت ترین شکل درمان سرطان هستند، اما اکثر داروهای سرطان خوراکی به سرعت در معده حل می شوند و به طور ناگهانی مواد شیمیایی را در جریان خون آزاد می کنند. این ممکن است عوارض جانبی ایجاد کند. همچنین ممکن است اثربخشی دارو را محدود کند زیرا غلظت آن در خون ممکن است پس از ترکیدن اولیه بسیار کم باشد.
اکنون Enzian Pharmaceutics، استارتآپی که توسط Aron Blaesi PhD ’14 و دانشمند پژوهشی اصلی سابق Nannaji Saka ScD ’74 تأسیس شده است، در حال توسعه یک قرص خوراکی است که داروها را به صورت پایدار در طول زمان به مایع معده و خون میرساند. تبلت های این شرکت از الیاف ریز چاپ سه بعدی استفاده می کنند که در مواجهه با آب به ماده ای ژل مانند تبدیل می شوند. نشان داده شده است که قرص ها تا یک روز در معده حیوانات باقی می مانند و به آرامی تجزیه می شوند و در عین حال مقادیر کنترل شده ای از دارو را آزاد می کنند.
این شرکت در حال حاضر در حال تایید توانایی تبلت های خود برای ماندن در محل بر روی تعداد کمی از داوطلبان انسان سالم است. در حدود یک سال آینده، این شرکت قصد دارد آزمایش توانایی این فناوری را برای بهبود اثربخشی و ایمنی داروهای سرطان در بیماران آغاز کند.
بلاسی که در سال ۲۰۱۶ شرکت را خریداری کرد، میگوید: «بسیاری از داروهای سرطان خوراکی میتوانند از این سود ببرند. در حال حاضر، درست پس از مصرف یک داروی سرطان، غلظت دارو در خون میتواند ۵۰ برابر بیشتر از زمانی باشد که نیاز به مصرف قرص بعدی دارد. در زمان اوج، دارو به قلب، کبد، مغز میرود و میتواند باعث مشکلات زیادی در غلظت خون شود، و در پایان میتواند باعث کاهش غلظت خون شود.» با حذف این پیک و افزایش زمان انتشار دارو می توان اثربخشی درمان ها را افزایش داد و برخی از عوارض جانبی را کاهش داد.
در جستجوی نوآوری
وقتی بلاسی به MIT آمد، میدانست که میخواهد دکترای مهندسی مکانیک او اساس یک شرکت را تشکیل دهد. در ابتدا، به عنوان بخشی از مرکز تولید مداوم Novartis-MIT، بر خلاف فرآیند سنتی فشردهسازی پودر، بر روی تولید قرص با دستگاه قالبگیری تزریقی کار کرد که مواد را ذوب و جامد میکند. او متوجه شد که قالب گیری تزریقی قرص ها را بسیار کمتر متخلخل می کند.
Blaesi توضیح می دهد: “اگر یک قرص معمولی را در مایع یا معده قرار دهید، مایع از طریق منافذ نفوذ کرده و به سرعت حل می شود.” زمانی که شما یک محصول قالبگیری شده دارید، اینطور نیست. در آن زمان بود که متوجه شدم ریزساختار برای دکتر ساکا، که تقریباً هر روز با او ملاقات میکنم تا درباره تحقیقاتم صحبت کنم، بسیار مهم است.
محققان شروع به بررسی چگونگی تغییر ریزساختارهای مختلف قرص در سرعت انتشار دارو کردند. آنها برای دقت بیشتر، از قالب گیری تزریقی به چاپ سه بعدی تغییر مکان دادند.
Blaesi با استفاده از ماشینفروشیهای MIT یک چاپگر سهبعدی ساخت و ریزساختارهای بستهبندی محکمی تولید کرد که میتوانست داروها را حمل کند. او بر ساختارهای فیبری با فاصله بین الیاف تمرکز کرد زیرا این ساختارها به مایع گوارشی اجازه نفوذ به قرص و حل سریع آن را میداد. او این سازه ها را هم در آپارتمانش در کمبریج، ماساچوست و هم در امکانات مشترک MIT آزمایش کرد.
Blaesi سپس با مواد حامل مختلف آزمایش کرد و دریافت که هر چه وزن مولکولی بیشتر باشد، مدت زمان بیشتری طول می کشد تا قرص حل شود زیرا این ماده آب را جذب می کند و قبل از تجزیه شدن منبسط می شود.
بلازی به یاد می آورد: «در ابتدا فکر کردم، نه، دارو دیگر به اندازه کافی سریع حل نمی شود. “سپس فکر کردیم، “برای هر چیزی جایی وجود دارد.” به دلیل این انبساط، می تواند مدت بیشتری در معده بماند. سپس می تواند دارو را در طول زمان آزاد کند. ما متوجه شدیم که این نه تنها تولید را بهبود می بخشد، بلکه محصول را نیز بهبود می بخشد.”
در سال ۲۰۱۹، Blaesi و Saka اولین مقاله را در مورد قرص های فیبر قابل افزایش برای تحویل طولانی مدت دارو منتشر کردند. با استقبال متفاوتی مواجه شد.
بلازی به یاد می آورد: «برخی از منتقدان گفتند: «تحقیق در مورد اشکال دوزهای بازدارنده گوارشی مشابه ۴۰ سال است که ادامه دارد و هیچ کس واقعاً موفق نبوده است». “مردم گفتند، “این هرگز کار نمی کند. آن را روی حیوانات آزمایش کنید و سپس ما صحبت می کنیم.”
بلازی در طول همهگیری کووید-۱۹ به سوئیس بازگشت و آزمایشهای حیوانی خود را در آنجا انجام داد.
بلاسی می گوید: «بازبین ها درست می گفتند: کاری که ما انجام دادیم کار نکرد. اما ما طراحی را تنظیم کردیم و نشان دادیم که میتوانیم کاری کنیم که قرص بیشتر در معده بماند.»
در طراحی نهایی تبلت Enzian، الیاف کوچک در یک شبکه قرار گرفته اند. هنگامی که آب به فضاهای بین الیاف جریان می یابد، آنها منبسط می شوند و یک ماده ژل مانند قوی تشکیل می دهند که به تدریج در معده فرسایش می یابد و به طور مداوم دارو را آزاد می کند. در مطالعات حیوانی، تیم Enzian نشان داد که فناوری آن به قرصها اجازه میدهد ۱۲ تا ۲۴ ساعت قبل از دفع بیخطر در معده باقی بمانند.
تیم به زودی متوجه شد که داروهای سرطان برای فناوری آنها مناسب است.
Blaesi توضیح می دهد: “بسیاری از داروهای سرطان فقط در محلول های اسیدی محلول هستند، بنابراین فقط زمانی که دارو در معده است جذب می شوند.” “اما با معده خالی، دارو در حال حاضر فقط می تواند ۳۰ یا ۴۰ دقیقه در معده بماند. برای معده پر این مدت چندین ساعت است. همچنین از آنجایی که زمان کوتاهی برای تجویز دارو دارید، باید بلافاصله دوز بالایی را آزاد کنید. این امر غلظت خون را افزایش می دهد و اگر هر ۱۲ ساعت یک بار مصرف کنید، غلظت آن برای ۱۰ ساعت آینده کاهش می یابد.”
از آزمایشگاه گرفته تا بیماران
در آزمایشات انسانی آتی، Enzian قصد دارد از قرص های خود برای ارائه دارویی برای سرطان پروستات استفاده کند که به گفته بلاسی در حال حاضر در دوزهای چند صد میلی گرمی در روز تجویز می شود. او امیدوار است که با اثر درمانی بهتر به یک دهم آن برسد.
انزیان همچنین معتقد است که فناوری او می تواند درمان سرطان خون، پوست و سینه را بهبود بخشد.
Blaesi می گوید: “این واقعا می تواند برای بهبود درمان انواع مختلف سرطان استفاده شود.” ما معتقدیم که این یک راه کارآمدتر و مؤثرتر برای توزیع داروها است.»
همچنین به حداکثر رساندن اثربخشی و به حداقل رساندن عوارض جانبی در آزمایشهای بالینی مهم است، جایی که برتری یک داروی جدید باید نسبت به درمانهای موجود نشان داده شود و حتی یک عارضه جانبی میتواند به توسعه دارو پایان دهد.
فشار آتی برای بیماران اوج بیش از یک دهه کار برای Blaesi است، که مطمئن است Enzian می تواند به وعده خود برای بهبود درمان ها عمل کند.
بلاسی می گوید: «فرصت بسیار بزرگ است. “بسیاری از داروهای سرطان دهان این مشکل توزیع را دارند. ما هنوز باید مطالعات کارایی و ایمنی را در بیماران انجام دهیم، اما امیدواریم این یک تغییر کننده بازی باشد.”