الرقاقة الدقيقة لإطلاق العقاقير تجتاز الاختبار الأول على البشر

يبدو وكأنه شيء مأخوذ من فيلم خيال علمي: مريضة تزور عيادة الطبيب ، وبعد إجراء جراحي قصير ، تبتعد وهي تحمل شريحة ميكروية تحت جلدها لتوصيل الدواء بجرعات محددة التوقيت ومحسوبة بدقة.

لا يبدو هذا السيناريو مستقبليًا بعد الآن. أعلن باحثون في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) اليوم أنهم أكملوا بنجاح أول تجربة لرقاقة دقيقة لإطلاق الدواء في البشر. تم نشر النتائج على الموقع الإلكتروني لمجلة Science Translational Medicine.

عملت الأجهزة ذات الرقائق الدقيقة بحجم منظم ضربات القلب ، والتي تم زرعها بالقرب من محيط الخصر لسبع نساء في الستين من العمر في الدنمارك ، على النحو المنشود ، وأطلقت حتى 19 جرعة يومية من دواء هشاشة العظام الذي يتطلب عادة الحقن. أثبتت عمليات الزرع أنها آمنة ، وكشفت الاختبارات أنها قدمت الدواء بنفس فعالية الحقن التي يتم تناولها مرة واحدة يوميًا.

لن تكون الأجهزة جاهزة للاستخدام السائد لمدة أربع سنوات أخرى على الأقل. لكن الباحثين يقولون إن هذه التقنية ستمكّن في نهاية المطاف الأشخاص الذين يتناولون الأدوية القابلة للحقن في حالات مثل التصلب المتعدد والتهاب المفاصل الروماتويدي من استبدال إبرهم بالرقائق الدقيقة. ويقولون إن الأدوية الأخرى التي يمكن تقديمها بهذه الطريقة تشمل العلاج الكيميائي وهرمونات الخصوبة واللقاحات.

الروابط ذات الصلة:

'إنها تشبه ستار تريك تقريبًا ، لكنها قادمة الآن يقول المؤلف المشارك في الدراسة روبرت لانجر جونيور ، Sc.D. ، أستاذ المعهد في معهد كوخ لأبحاث السرطان التكاملي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، في كامبريدج ، ماساتشوستس. جاء لانجر ، مهندس كيميائي ، بفكرة الدواء- جهاز توصيل منذ حوالي 15 عامًا ، أثناء مشاهدة برنامج تلفزيوني حول كيفية تصنيع الرقائق الدقيقة في صناعة الكمبيوتر.

عمل لانجر وزملاؤه في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على الفكرة طوال التسعينيات ، ونشروا أول ورقة بحثية عنهم البحث في عام 1999. في نفس العام ، شارك لانجر في تأسيس شركة خاصة ، MicroCHIPS، Inc. ، لترخيص التكنولوجيا من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وتسويق الجهاز.

وإليك طريقة عملها: رقائق ميكروية تحتوي على خزانات صغيرة مركزة ، يتم تأمين الأدوية المجففة بالتجميد على سطح غلاف من التيتانيوم ، والذي يحتوي أيضًا على سلك جهاز إرسال eless يتصل بكمبيوتر محمول صغير. يقوم الجراح بزرع الجهاز عن طريق شق يبلغ طوله بوصة واحدة ، في إجراء للمرضى الخارجيين يتطلب تخديرًا موضعيًا فقط.

كل خزان على الرقاقة يحتوي على جرعة واحدة من الدواء ويتم غلقه بغشاء معدني رفيع. عندما يطلب الكمبيوتر ، ترسل الغرسة تيارًا كهربائيًا عبر غشاء ويذوبه ، مما يسمح لسوائل الجسم بالتدفق إلى الخزان وتنتشر مسحوق الدواء في الجسم. (يتماسك المعدن المنصهر على الرقاقة ولا يتم إطلاقه).

في التجربة التي اكتملت مؤخرًا ، تم تحميل الرقائق الدقيقة بـ Forteo (teriparatide) ، وهو دواء يستخدم لبناء كتلة العظام لدى النساء بعد سن اليأس المصابات بهشاشة العظام. حمل المشاركون في الدراسة عمليات الزرع لما مجموعه 103 يومًا ، وتلقوا الدواء في 20 من تلك الأيام. بشكل عام ، نجحت الأجهزة في إطلاق 94٪ من الجرعات كما هو مخطط لها.

تعطلت إحدى الغرسات بسبب خلل في دائرة الرقائق الدقيقة ، لكن الباحثين اكتشفوا المشكلة بفضل جهاز الإرسال اللاسلكي ، كما يقول روبرت فارا ، الرئيس و الرئيس التنفيذي لشركة MicroCHIPS.

"سمحت لنا التشخيصات على متن الطائرة بالتعرف على الفور ... أن الدواء لا يمكن إطلاقه" ، كما يقول فارا. "لم تكن هناك مخاوف تتعلق بسلامة المريض وقررنا عدم تضمينها في الدراسة ، حيث كان هدف دراستنا هو السلامة والفعالية."

ورد أن المشاركين في الدراسة لم ينزعجوا من الجهاز. يقول فارا: "لقد وجدوا أن الغرسات مقبولة إلى حد كبير". "لم يشعروا بالجهاز بمجرد زرعه ، وقد أشاروا جميعًا إلى أنهم على استعداد لتكرار الإجراء."

حقيقة أن العديد من النساء قلن إنهن نسين عملية الزرع بمجرد شفاء الشق. "علامة جيدة" ، كما يقول جون تي واتسون ، دكتوراه ، أستاذ الهندسة الحيوية في جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو. يضيف واتسون ، مع ذلك ، أن نظام الرقائق الدقيقة قد لا يكون متاحًا للجميع.

يقول واطسون ، الذي شارك في تأليف مقال افتتاحي مصاحب للدراسة ، إن نوعية حياة الأشخاص الذين يتناولون الأدوية القابلة للحقن "تختلف على نطاق واسع للغاية". "يقول بعض الناس" أنا فقط لا أريد شقًا "- لذا يمكنهم الانسحاب بسهولة واختيار طريقة أخرى. من ناحية أخرى ، قد يكون هناك بعض الأشخاص الذين قد يقولون "أريد هذا" لأنهم يريدون أن يُنسى ، نوعًا ما مثل جهاز تنظيم ضربات القلب. "

ستكون هناك حاجة إلى مزيد من البحث والضبط الدقيق قبل يقول واتسون إنه يمكن اختبار الجهاز في تجارب إكلينيكية كاملة. يحتاج الباحثون إلى إثبات أنه دائم وموثوق ، على سبيل المثال.

يقول لانجر وزملاؤه إن غرساتهم يمكن استخدامها لفترات قصيرة من 30 إلى 90 يومًا (لإدارة مسكنات الألم بعد الإصابة ، على سبيل المثال) ، أو لفترات تصل إلى عام. يقول Farra ، "نعتقد أن 365 جرعة يمكن التحكم فيها بشكل كبير من خلال التصميم الذي نعمل عليه" ، مشيرًا إلى أن MicroCHIPS تطور حاليًا غرسة Forteo لمدة عام واحد.

S. يقول لويس بريدجز ، مدير علم المناعة السريرية وأمراض الروماتيزم في جامعة ألاباما في برمنغهام في ألاباما ، إن أجهزة الرقائق الدقيقة يمكن أن تكون نعمة للأشخاص - مثل مرضى التهاب المفاصل الروماتويدي - الذين يحتاجون إلى حقن منتظمة أو الحقن في الوريد.

يقول بريدجز: "يميل المرضى إلى التصرف بشكل جيد ، لكن هناك البعض الذي يكرههم تمامًا" يشكو بعض المرضى من أن الدواء يحترق ، وبعضهم يعاني مما يسمى تفاعلات موقع الحقن حيث يصبح الجلد المحيط أحمر اللون ومتورمًا ، كما يوضح.

راحة المريض وراحته ليست الفوائد المحتملة الوحيدة للرقائق الدقيقة يقول فارا. يضمن الجرعات التلقائية حصول الأشخاص على الدواء تمامًا كما هو موصوف ، لذلك لا داعي للقلق من تخطي الجرعات أو عدم تناسقها ، كما يقول.