Новая капсула разработана таким образом, что пациенты могут принимать ее только один раз в неделю, и лекарство будет высвобождаться постепенно в течение недели. По словам исследователей, этот тип системы доставки может не только улучшить соблюдение пациентами графика лечения, но и использоваться людьми, подверженными риску контакта с ВИЧ, чтобы предотвратить их заражение.
«Одним из основных препятствий на пути лечения и профилактики ВИЧ является приверженность лечению», — говорит Джованни Траверсо, научный сотрудник Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института им. Коха, а также гастроэнтеролог и биомедицинский инженер в Бригаме и женской больнице. «Возможность делать дозы реже, чтобы улучшить приверженность и оказать значительное влияние на уровне пациента».
Траверсо и Роберт Лангер, профессор Института Дэвида Х. Коха в Массачусетском технологическом институте, являются старшими авторами исследования, которое опубликовано в выпуске журнала Nature Communications от 9 января. Постдок из Массачусетского технологического института Амея Киртане и приглашенный ученый Омар Абузид являются ведущими авторами статьи.Ученые из Lyndra, компании, которая была создана для разработки этой технологии, также внесли свой вклад в исследование. Линдра сейчас работает над проведением клинических испытаний с использованием этой системы доставки.
«Мы все очень рады тому, как эта новая система доставки лекарств может потенциально помочь пациентам с ВИЧ / СПИДом, а также со многими другими заболеваниями», — говорит Лангер.«Дот в капсуле»Хотя общий уровень смертности от ВИЧ значительно снизился с момента внедрения антиретровирусной терапии в 1990-х годах, в 2015 году было зарегистрировано 2,1 миллиона новых случаев инфицирования ВИЧ и 1,2 миллиона случаев смерти, связанных с ВИЧ.
Несколько крупных клинических испытаний оценили, могут ли антиретровирусные препараты предотвратить заражение ВИЧ среди здоровых групп населения. Эти испытания имели неоднозначный успех, и одним из основных препятствий на пути к профилактическому лечению является трудность заставить людей принимать необходимые таблетки каждый день.
Команда MIT / BWH считает, что капсула для доставки лекарств, разработанная ими в 2016 году, может помочь решить эту проблему. Их капсула представляет собой звездообразную структуру с шестью рукавами, в которые можно загружать лекарства, складывать внутрь и заключать в гладкое покрытие. После проглатывания капсулы руки раскладываются и постепенно освобождают свой груз.
В предыдущем исследовании ученые обнаружили, что эти капсулы могут оставаться в желудке до двух недель, постепенно высвобождая лекарственный препарат ивермектин. Затем исследователи решили адаптировать капсулу для доставки лекарств от ВИЧ.В их первоначальной версии вся форма звезды была сделана из одного полимера, который одновременно обеспечивает структурную поддержку и несет полезную нагрузку лекарства. Это затрудняло разработку новых капсул, которые будут высвобождать лекарства с различной скоростью, потому что любые изменения в полимерной композиции могут нарушить структурную целостность капсулы.
Чтобы преодолеть это, исследователи разработали новую версию, в которой основа звездной структуры по-прежнему представляет собой прочный полимер, но каждое из шести плеч может быть заполнено другим полимером, содержащим лекарство. Это упрощает создание капсулы, которая высвобождает лекарства с разной скоростью.
«В каком-то смысле это все равно, что поместить таблетку в капсулу. Теперь у вас есть камеры на каждый день недели по одной капсуле», — говорит Траверсо.
Испытания на свиньях показали, что капсулы способны успешно оседать в желудке и выделять три разных препарата против ВИЧ в течение одной недели. Капсулы сконструированы таким образом, что после высвобождения всего лекарства капсулы распадаются на более мелкие компоненты, которые могут проходить через пищеварительный тракт.Предотвращение заражения
Работая с Институтом моделирования заболеваний в Белвью, штат Вашингтон, исследователи попытались предсказать, какое влияние еженедельный прием лекарств может оказать на профилактику ВИЧ-инфекции. Они подсчитали, что переход от ежедневной дозы к еженедельной может повысить эффективность профилактического лечения ВИЧ примерно на 20 процентов.
Когда эта цифра была включена в компьютерную модель передачи ВИЧ в Южной Африке, модель показала, что в течение следующих 20 лет можно предотвратить от 200 000 до 800 000 новых случаев инфицирования.«Менее инвазивный пероральный состав длительного действия мог бы стать важной частью нашего будущего арсенала, чтобы остановить пандемию ВИЧ / СПИДа», — говорит Энтони Фаучи, директор Национального института аллергии и инфекционных заболеваний, который частично финансировал исследование.«Существенный прогресс был достигнут в продвижении антиретровирусной терапии, позволяющей человеку, живущему с ВИЧ, достичь почти нормальной продолжительности жизни и снижать риск заражения ВИЧ.
Однако несоблюдение режима лечения для инфицированных людей один раз в день и предконтактной профилактики ( PrEP) для неинфицированных людей из группы риска остается ключевой проблемой. Чтобы положить конец пандемии ВИЧ, какой мы ее знаем, необходимы новые и улучшенные инструменты для лечения и профилактики ВИЧ, а также более широкое внедрение новых и существующих подходов. Такие исследования, как это мы приближаемся к достижению этой цели », — говорит Фаучи.Команда MIT / BWH в настоящее время работает над адаптацией этой технологии к другим заболеваниям, которым может помочь еженедельное дозирование лекарств.
По их словам, из-за того, как исследователи сконструировали полимерные рукава капсулы, довольно легко менять местами разные лекарства.«Внести в систему другие лекарства значительно проще, потому что основная система осталась прежней», — говорит Киртане. «Все, что нам нужно сделать, это изменить, насколько медленно или быстро он будет выпущен».
Исследователи также работают над капсулами, которые могут оставаться в организме гораздо дольше.Исследование также финансировалось Фондом Билла и Мелинды Гейтс, Билла и Мелинды Гейтс через Global Good Fund, Национальные институты здравоохранения и Отделение гастроэнтерологии в Бригаме и женской больнице.