Επιστήμονες από το Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο της Βιέννης παρουσίασαν μια νέα καινοτόμο προσέγγιση για τη στοχευμένη χορήγηση φαρμάκων, συνδυάζοντας ιοντικές αντλίες με τη λεγόμενη «click-to-release» χημεία.
Η τεχνολογία βασίζεται σε μικροσκοπικές εμφυτεύσιμες ηλεκτρονικές συσκευές, οι οποίες μπορούν να ενεργοποιούν ειδικούς μηχανισμούς – σαν «χημικά ψαλίδια» – ώστε να απελευθερώνουν φαρμακευτικές ουσίες ακριβώς στο σημείο που απαιτείται.
Σήμερα, πολλά φάρμακα, όπως εκείνα που χρησιμοποιούνται στην αντιμετώπιση του καρκίνου, διαχέονται σε όλο το σώμα όταν χορηγούνται, με αποτέλεσμα μόνο ένα μικρό ποσοστό να φτάνει στον στόχο. Η νέα μέθοδος επιδιώκει να ξεπεράσει αυτό το πρόβλημα, επιτρέποντας ελεγχόμενη απελευθέρωση τόσο χρονικά όσο και τοπικά.
Το σύστημα, που ονομάζεται «bioSWITCH» και βρίσκεται ακόμη σε προκλινικό στάδιο, αξιοποιεί ιοντικές αντλίες που αναπτύχθηκαν στο Πανεπιστήμιο του Λινσέπινγκ στη Σουηδία. Οι συσκευές αυτές μπορούν να εμφυτεύονται στο σώμα και να ενεργοποιούνται ηλεκτρικά για την απελευθέρωση ουσιών.
Ωστόσο, μέχρι σήμερα οι ιοντικές αντλίες μπορούσαν να μεταφέρουν κυρίως μικρά, φορτισμένα μόρια, περιορίζοντας τη χρήση τους. Για να ξεπεραστεί αυτό, οι ερευνητές ενσωμάτωσαν τη «click-to-release» χημεία, μια τεχνική που βασίζεται στη βιοορθογώνια χημεία και τιμήθηκε με Νόμπελ το 2022.
Στη νέα αυτή προσέγγιση, τα φάρμακα παραμένουν αρχικά δεσμευμένα σε ένα υδρογέλη και είναι ανενεργά. Όταν ενεργοποιηθεί η ιοντική αντλία, απελευθερώνονται ειδικά μόρια που λειτουργούν ως «ενεργοποιητές», πυροδοτώντας χημικές αντιδράσεις που απελευθερώνουν το φάρμακο στοχευμένα.
Σε πειραματικές δοκιμές σε ποντίκια, ένα μικρό εμφύτευμα τοποθετήθηκε κοντά σε όγκο και κατάφερε να ελέγξει με ακρίβεια τη χρονική στιγμή και την ποσότητα της χορήγησης του φαρμάκου. Το αποτέλεσμα ήταν η χρήση μικρότερων δόσεων, με πιθανή μείωση των παρενεργειών.
Οι ερευνητές εκτιμούν ότι η τεχνολογία αυτή θα μπορούσε να βρει εφαρμογή σε πολλούς τομείς, όπως στην αντιμετώπιση τοπικών όγκων, σε νευρολογικές παθήσεις, στις ανοσοθεραπείες και στη διαχείριση του πόνου.
Η ομάδα στοχεύει στην επιτάχυνση της μετάβασης σε κλινικές εφαρμογές, έχοντας ήδη προχωρήσει σε καταθέσεις πατεντών και διερευνώντας εμπορικές προοπτικές.
