Μια νέα από του στόματος φαρμακοτεχνική πλατφόρμα, που μπορεί να καλύπτει τον βλεννογόνο του οισοφάγου και να επιτρέπει τη διείσδυση φαρμάκων στον ιστό, ανέπτυξαν μηχανικοί του Massachusetts Institute of Technology. Η προσέγγιση αυτή μπορεί να ανοίξει νέο δρόμο για ασθενείς με παθήσεις του οισοφάγου, για τις οποίες σήμερα οι θεραπευτικές επιλογές παραμένουν περιορισμένες.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Nature Biomedical Engineering, με senior author τον Giovanni Traverso, αναπληρωτή καθηγητή Μηχανολογίας στο MIT, γαστρεντερολόγο στο Brigham and Women’s Hospital και associate member του Broad Institute of MIT and Harvard. Πρώτη συγγραφέας είναι η Christina Karavasili, πρώην μεταδιδακτορική ερευνήτρια στο MIT και σήμερα επίκουρη καθηγήτρια στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης.
Γιατί είναι δύσκολη η θεραπεία των παθήσεων του οισοφάγου
Οι παθήσεις του οισοφάγου αποτελούν θεραπευτική πρόκληση, καθώς η στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων σε αυτό το σημείο του σώματος παραμένει δύσκολη. Τα φάρμακα που λαμβάνονται από το στόμα περνούν πολύ γρήγορα από τον οισοφάγο, χωρίς να μένουν αρκετή ώρα στην περιοχή ώστε να δράσουν αποτελεσματικά.
Έτσι, πολλοί ασθενείς λαμβάνουν συστηματικές θεραπείες, οι οποίες κυκλοφορούν σε όλο το σώμα και μπορεί να προκαλέσουν ανεπιθύμητες ενέργειες. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα για ανοσοκατασταλτικά φάρμακα, όπως το infliximab, ένα αντίσωμα που εξουδετερώνει την πρωτεΐνη φλεγμονής TNF-alpha και χρησιμοποιείται σε αρκετά αυτοάνοσα νοσήματα.
Ο Giovanni Traverso σημειώνει ότι πολλοί άνθρωποι πάσχουν από νοσήματα του οισοφάγου, όμως τα διαθέσιμα φάρμακα έχουν περιορισμένη ικανότητα να στοχεύουν απευθείας το συγκεκριμένο όργανο. Η νέα πλατφόρμα φιλοδοξεί να κάνει ευκολότερη την ανάπτυξη θεραπευτικών συστημάτων για ασθενείς που σήμερα έχουν λίγες επιλογές.
Το gel που «κάθεται» πάνω στον βλεννογόνο
Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε μια gel-like σύνθεση από του στόματος, η οποία περιλαμβάνει υδρογέλη και ειδικά έκδοχα που ενισχύουν τη γρήγορη απορρόφηση του φαρμάκου. Μετά την κατάποση, η υδρογέλη μπορεί να καλύπτει ελαφρά την επιφάνεια του οισοφάγου, παρατείνοντας την επαφή του φαρμάκου με τον βλεννογόνο.
Η προσέγγιση αυτή έχει ιδιαίτερη σημασία, επειδή ο οισοφάγος καλύπτεται από στρωματοποιημένο πλακώδες επιθήλιο, έναν ιστό ιδιαίτερα αδιαπέραστο για πολλά φάρμακα. Η φυσιολογική αυτή «στεγανότητα» προστατεύει τον οργανισμό, αλλά δυσκολεύει τη μεταφορά θεραπευτικών μορίων προς τον ιστό.
Οι ερευνητές θέλησαν, επομένως, να δημιουργήσουν μια σύνθεση που δεν θα παραμένει απλώς περισσότερη ώρα στον οισοφάγο, αλλά θα βοηθά και το φάρμακο να περάσει μέσα από τον ιστικό φραγμό.
Στόχος η άμεση χορήγηση αντισωμάτων και άλλων φαρμάκων
Ως μοντέλο θεραπείας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν το infliximab. Πρόκειται για φάρμακο που χορηγείται συστηματικά σε φλεγμονώδη και αυτοάνοσα νοσήματα, αλλά η ανοσοκατασταλτική του δράση μπορεί να αυξήσει τον κίνδυνο λοιμώξεων και άλλων προβλημάτων υγείας.
Η άμεση χορήγηση στον οισοφάγο θα μπορούσε να μειώσει τις συστηματικές ανεπιθύμητες ενέργειες, καθώς θα έφερνε το φάρμακο πιο κοντά στο σημείο της βλάβης. Σύμφωνα με τον Traverso, η στοχευμένη τοπική χορήγηση μπορεί να περιορίσει τις παρενέργειες που συνδέονται με ανοσοκατασταλτικούς παράγοντες.
Η πλατφόρμα, πάντως, δεν περιορίζεται μόνο στο infliximab. Οι ερευνητές εκτιμούν ότι στο μέλλον θα μπορούσε να αξιοποιηθεί για άλλα αντισώματα, αλλά και για μικρά μόρια φαρμάκων.
Ηωσινοφιλική οισοφαγίτιδα και νόσος Crohn
Μία από τις συχνότερες παθήσεις του οισοφάγου είναι η ηωσινοφιλική οισοφαγίτιδα, μια φλεγμονώδης διαταραχή που σχετίζεται συχνά με τροφικές αλλεργίες. Η νόσος μπορεί να προκαλέσει στένωση του οισοφάγου και να δυσκολέψει σημαντικά την κατάποση της τροφής.
Φλεγμονή στον οισοφάγο μπορεί επίσης να εμφανιστεί σε ασθενείς με νόσο Crohn. Σε αυτές τις περιπτώσεις, οι γιατροί συχνά χρησιμοποιούν συστηματικά φάρμακα, καθώς η τοπική και αποτελεσματική μεταφορά θεραπείας στον οισοφάγο παραμένει περιορισμένη.
Υπάρχουν ήδη κάποιες προσεγγίσεις, όπως αντιφλεγμονώδη στεροειδή σε παχύρρευστη μορφή, ώστε να μένουν περισσότερη ώρα στον οισοφάγο μετά την κατάποση. Ωστόσο, ακόμη και αυτές οι συνθέσεις δυσκολεύονται να περάσουν μέσα από το αδιαπέραστο πλακώδες επιθήλιο.
Πώς εντόπισαν τα κατάλληλα έκδοχα
Για να βρουν ουσίες που αυξάνουν τη διαπερατότητα του οισοφαγικού ιστού, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα σύστημα διαλογής που μιμείται τη δομή του οισοφάγου. Το σύστημα περιλαμβάνει οισοφαγικό ιστό τοποθετημένο ανάμεσα σε δύο κάθετες πλάκες.
Οι επιστήμονες έριχναν τις φαρμακευτικές συνθέσεις από το πάνω μέρος του συστήματος, αναπαριστώντας την από του στόματος λήψη. Στη συνέχεια μετρούσαν πόσο φάρμακο περνούσε μέσα από τον ιστό και κατέληγε στις ειδικές κοιλότητες συλλογής.
Αρχικά δοκίμασαν περίπου 100 διαφορετικές ενώσεις. Από αυτές ξεχώρισαν ορισμένους υποψήφιους παράγοντες και στη συνέχεια εξέτασαν συνδυασμούς τους. Η πιο αποτελεσματική σύνθεση προέκυψε από δύο χολικά άλατα: το sodium chenodeoxycholate και το sodium cholate.
Πώς λειτουργούν τα χολικά άλατα
Τα δύο χολικά άλατα φαίνεται ότι δρουν συνεργιστικά, χαλαρώνοντας προσωρινά τις συνδέσεις μεταξύ των κυττάρων που λειτουργούν ως φραγμός στην είσοδο μεγάλων μορίων. Οι ερευνητές τα ενσωμάτωσαν σε υδρογέλη προερχόμενη από πολυσακχαρίτη, η οποία έχει ιξώδη σύσταση και μπορεί να παραμένει για μεγαλύτερο διάστημα πάνω στην επιφάνεια του οισοφάγου.
Η Christina Karavasili εξηγεί ότι η υδρογέλη βοηθά τη σύνθεση να παραμένει περισσότερο στον οισοφαγικό βλεννογόνο, ενώ τα χολικά άλατα ενισχύουν τη μεταφορά μέσα από τον ιστό.
Σύμφωνα με τα δεδομένα της ομάδας, τα χολικά άλατα χαλαρώνουν προσωρινά τις συνδέσεις μεταξύ των κυττάρων, κυρίως μέσω αλληλεπίδρασης με ιόντα ασβεστίου που συμβάλλουν στη διατήρηση της ακεραιότητάς τους. Με αυτόν τον τρόπο δημιουργείται μια πιο «ανοιχτή» διαδρομή ανάμεσα στα κύτταρα, επιτρέποντας σε μεγαλύτερα μόρια να μετακινούνται αποτελεσματικότερα προς τον βλεννογόνο.
Προσωρινή δράση και επαναφορά των κυττάρων
Σε δοκιμές σε ζώα, οι ερευνητές έδειξαν ότι η νέα σύνθεση μπορεί να μεταφέρει αποτελεσματικά infliximab στον οισοφάγο. Παράλληλα, διαπίστωσαν ότι η χαλάρωση των συνδέσεων μεταξύ των κυττάρων ήταν προσωρινή και ότι τα κύτταρα επέστρεφαν στη φυσιολογική τους κατάσταση μέσα σε τρεις ημέρες.
Το στοιχείο αυτό είναι κρίσιμο για την ασφάλεια μιας τέτοιας τεχνολογίας, καθώς ο στόχος δεν είναι να διαταραχθεί μόνιμα ο προστατευτικός φραγμός του ιστού, αλλά να ανοίξει για περιορισμένο χρονικό διάστημα μια ελεγχόμενη οδός μεταφοράς του φαρμάκου.
Τι μένει να γίνει πριν από τις δοκιμές σε ανθρώπους
Η ερευνητική ομάδα εργάζεται τώρα για την περαιτέρω βελτιστοποίηση της σύνθεσης, με προοπτική μελλοντικής αξιολόγησης σε ανθρώπους. Ένας βασικός στόχος είναι να εξασφαλιστεί ότι το gel θα προσκολλάται στον οισοφάγο για αρκετό χρόνο ώστε να μεταφέρει το φάρμακο, αλλά όχι τόσο πολύ ώστε να προκαλεί δυσφορία στους ασθενείς.
Παράλληλα, οι επιστήμονες διερευνούν αν η ίδια πλατφόρμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χορήγηση και άλλων φαρμάκων. Όπως τονίζει ο Traverso, πρόκειται για μια πλατφόρμα που μπορεί να επιτρέψει την ανάπτυξη συστημάτων χορήγησης φαρμάκων για τον οισοφάγο, ένα πεδίο στο οποίο μέχρι σήμερα έλειπαν τα κατάλληλα εργαλεία.
Ένα νέο πεδίο για στοχευμένες θεραπείες στον οισοφάγο
Η νέα τεχνολογία δεν αποτελεί ακόμη έτοιμη θεραπεία για κλινική χρήση. Ωστόσο, δείχνει έναν πιθανό δρόμο για πιο στοχευμένη και λιγότερο επιβαρυντική αντιμετώπιση παθήσεων του οισοφάγου, όπως η ηωσινοφιλική οισοφαγίτιδα και η οισοφαγική συμμετοχή στη νόσο Crohn.
Εφόσον η προσέγγιση επιβεβαιώσει την αποτελεσματικότητα και την ασφάλειά της σε επόμενα στάδια, θα μπορούσε να μειώσει την ανάγκη για συστηματική χορήγηση ισχυρών ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων και να προσφέρει νέες δυνατότητες σε ασθενείς που σήμερα έχουν περιορισμένες επιλογές.
Κάντε like στη σελίδα μας στο facebook για να μαθαίνετε όλα τα νέα
Διαβάστε επίσης
Γαστροοισοφαγική παλινδρόμηση: Ο No1 διατροφικός εχθρός
Η κατανάλωση αυτών των 2 ποτών αυξάνει τον κίνδυνο καρκίνου του οισοφάγου
