Локальная доставка вместо системного воздействия: MIT предлагает новый подход к лечению заболеваний пищевода
Исследователи Массачусетского технологического института разработали гидрогелевую платформу, которая позволяет доставлять противовоспалительные препараты и моноклональные антитела непосредственно в ткани пищевода. Технология может изменить подход к лечению гастроэзофагеальной рефлюксной болезни, эозинофильного эзофагита и других воспалительных заболеваний пищевода, поскольку потенциально снижает необходимость системного применения биологических препаратов и связанных с ними побочных эффектов.
 |
| Новая гидрогелевая платформа MIT может помочь доставлять биопрепараты непосредственно в поврежденные ткани пищевода. |
Почему пищевод остается одной из самых сложных мишеней для лекарственной терапии
Несмотря на большое количество препаратов для лечения заболеваний желудочно-кишечного тракта, пищевод остается проблемной зоной с точки зрения адресной доставки лекарств.
Основная причина заключается в анатомии самого органа. Любое проглоченное вещество проходит через пищевод за считанные секунды, а постоянное воздействие слюны, желудочного содержимого и естественные механизмы очищения быстро удаляют препарат с поверхности слизистой.
Именно поэтому многие воспалительные заболевания пищевода сегодня лечатся либо системными препаратами, либо местными средствами с ограниченной эффективностью. В результате врачи нередко вынуждены выбирать между недостаточным локальным воздействием и риском системных побочных эффектов.
Любое проглоченное вещество проходит через пищевод за считанные секунды, а постоянное воздействие слюны, желудочного содержимого и естественные механизмы очищения быстро удаляют препарат с поверхности слизистой.
Особенно актуальна эта проблема для пациентов с эозинофильным эзофагитом, болезнью Крона с поражением пищевода и тяжелыми формами гастроэзофагеальной рефлюксной болезни.
Как желчные кислоты неожиданно стали инструментом доставки лекарств
Команда под руководством доцента MIT и гастроэнтеролога Бригамской женской больницы Джованни Траверсо разработала платформу, объединяющую гидрогель и специально подоранные соли желчных кислот.
Работа началась с создания экспериментальной системы моделирования тканей пищевода. Исследователи тестировали сотни комбинаций вспомогательных веществ, оценивая их способность удерживаться на слизистой и одновременно усиливать проникновение лекарственных молекул через тканевые барьеры. В результате была создана композиция на основе полисахаридного гидрогеля и смеси желчных кислот.
Задача гидрогеля — удерживать лекарство на поверхности слизистой достаточное время.
Задача солей желчных кислот — временно повышать проницаемость межклеточных контактов, позволяя крупным молекулам проникать в ткани пищевода значительно эффективнее. По данным авторов работы, в экспериментальных моделях удалось добиться увеличения транспорта в сотни раз по сравнению со стандартными условиями.
Инфликсимаб стал первым кандидатом для проверки технологии
В качестве демонстрационной терапии исследователи использовали инфликсимаб (infliximab) — моноклональное антитело против фактора некроза опухоли альфа (TNF-α).
Сегодня этот препарат широко применяется при болезни Крона и других аутоиммунных заболеваниях. Однако системное введение инфликсимаба связано с подавлением иммунитета и повышением риска инфекционных осложнений.
Эксперименты на животных показали, что новая гидрогелевая система обеспечивает эффективное проникновение инфликсимаба непосредственно в ткани пищевода. При этом исследователи зафиксировали обратимый характер изменений тканевых барьеров: межклеточные соединения восстанавливались в течение нескольких дней после применения препарата.
По словам Джованни Траверсо, именно возможность доставки биологических препаратов непосредственно в очаг воспаления может стать ключом к снижению системной нагрузки на организм пациента.
Почему значение работы выходит далеко за пределы рефлюкса
На первый взгляд исследование выглядит как очередная разработка в области гастроэнтерологии. Однако его значение гораздо шире.
За последние годы фармацевтическая отрасль инвестировала миллиарды долларов в биологические препараты и таргетные молекулы. Многие из них обладают высокой эффективностью, но сталкиваются с одной общей проблемой — сложностью доставки в нужное место организма.
Фактически разработка MIT относится к быстро растущему направлению локализованной терапии, где главным объектом инноваций становится не сама молекула, а система ее доставки.
В ряде случаев правильно доставленный препарат способен показать лучший клинический результат даже при меньшей дозировке. Это особенно важно для дорогостоящих биологических препаратов, стоимость лечения которыми может достигать десятков тысяч долларов в год.
Где технология может найти применение после выхода за пределы пищевода
Авторы исследования уже заявляют о возможности адаптации платформы для других заболеваний желудочно-кишечного тракта.
Сама концепция сочетания гидрогеля с веществами, повышающими тканевую проницаемость, потенциально может использоваться для доставки:
- моноклональных антител;
- противовоспалительных препаратов;
- иммуномодуляторов;
- белковых лекарств;
- новых биологических молекул, чувствительных к разрушению в желудочно-кишечном тракте.
Интересно, что группа Джованни Траверсо уже много лет занимается разработкой гидрогелевых систем для длительной доставки лекарств в различных отделах пищеварительного тракта. Новая работа логично продолжает эту исследовательскую линию и расширяет возможности применения подобных материалов.
Новая логика разработки препаратов может изменить требования к портфелям компаний
Для фармацевтических компаний подобные технологии важны не только как медицинская инновация.
Если локальная доставка позволит использовать меньшие дозы биологических препаратов при сопоставимой эффективности, изменится экономическая модель лечения целого ряда заболеваний. Появится возможность продлевать жизненный цикл известных молекул за счет новых лекарственных форм и новых способов применения.
Для производителей биологических препаратов это означает дополнительный потенциал расширения показаний и повышения конкурентоспособности продуктов без необходимости создавать новую молекулу с нуля.
Для компаний, работающих в сегменте гастроэнтерологии, возрастает значение технологий доставки как самостоятельного направления разработок.
Российский рынок также не останется в стороне от подобных изменений. Даже если технология первоначально будет коммерциализироваться в США и Европе, интерес к локальным биологическим терапиям будет постепенно расти и среди российских специалистов, особенно в сегментах воспалительных заболеваний кишечника и пищевода.
Данная публикация предназначена для специалистов здравоохранения и участников фармрынка. Аналитические выводы редакции носят информационный характер и не являются призывом к самолечению или заменой очной консультации врача. При работе с лекарственными препаратами необходимо руководствоваться официальной инструкцией и мнением профильного специалиста. Полный текст дисклеймера.
Источники и материалы
- ТАСС: В США разработали гель для лечения рефлюкса и других болезней пищевода
- Nature Biomedical Engineering: Oesophageal tissue screening system for assessing the oesophageal delivery of macromolecular therapeutics
- Medical Xpress: Engineers find a way to deliver drugs directly to the esophagus
- MIT News: Ingestible drug-delivery materials may help patients comply with treatment regimens
- PubMed Central: Drugs for improving esophageal mucosa defense