Исследователи из Массачусетского технологического института и больницы Бригама и женщин разработали капсулу, которая может доставить недельное лекарство от ВИЧ за одну дозу. По словам исследователей, этот прогресс может значительно облегчить пациентам соблюдение строгого графика дозирования, необходимого для приготовления коктейлей, используемых для борьбы с вирусом.
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 к лечению и профилактике ВИЧ является соблюдение режима лечения," говорит Джованни Траверсо, научный сотрудник Института интегративных исследований рака Массачусетского технологического института им. Коха, гастроэнтеролог и биомедицинский инженер в Бригаме и женской больнице. "Возможность снижать частоту дозирования помогает улучшить приверженность и оказать значительное влияние на уровне пациента."
Траверсо и Роберт Лангер, Дэвид Х. Профессор Института Коха в Массачусетском технологическом институте являются старшими авторами исследования, опубликованного в январе. 9 выпуск Nature Communications. Постдок из Массачусетского технологического института Амея Киртане и приглашенный ученый Омар Абузид – ведущие авторы 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," Лангер говорит.
"Дот в капсуле"
Хотя общий уровень смертности от ВИЧ значительно снизился с момента введения антиретровирусной терапии в 1990-х годах, было 2 случая.1 миллион новых случаев заражения ВИЧ и 1.2 миллиона смертей, связанных с ВИЧ, в 2015 году.
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 ответвлениями, в которые можно загружать наркотики, складывать внутрь и заключать в гладкое покрытие. После проглатывания капсулы руки раскладываются и постепенно освобождают свой груз.
В предыдущем исследовании исследователи обнаружили, что эти капсулы могут оставаться в желудке до двух недель, постепенно высвобождая лекарство от малярии 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 на лекарство. 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 положить дот в капсулу. Теперь у вас есть камеры на каждый день недели по одной капсуле," Траверсо говорит.
Испытания на свиньях показали, что капсулы были 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 инфекций.
"Менее инвазивный пероральный состав длительного действия может 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.
"Достигнут значительный прогресс в продвижении антиретровирусной терапии, позволяющей человеку, живущему с ВИЧ, вести почти нормальную жизнь и снижать риск заражения ВИЧ. Тем не менее, несоблюдение режима лечения инфицированных людей один раз в день и предэкспозиционной 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. Подобные исследования помогают нам приблизиться к достижению этой цели," Фаучи говорит.
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 разработали полимерные рукава капсулы, довольно легко менять местами разные лекарства.
"Поместить в систему другие лекарства значительно проще, потому что основная система остается прежней," Киртан говорит. "Все, что нам нужно сделать, это изменить, насколько медленно или быстро он будет выпускаться."
Исследователи также работают над капсулами, которые могут оставаться в организме гораздо дольше.