Particule biodegradabile care deschid calea medicamentelor prin bariera pielii
Pielea este deosebit de eficientă în a ține substanțele în afara corpului, ceea ce reprezintă un avantaj în majoritatea situațiilor, dar devine o problemă atunci când un medicament trebuie să ajungă în organism. Un medicament înghițit pentru o afecțiune a pielii trece prin stomac, ajunge în sânge și circulă prin întregul corp până la țesutul afectat. Aplicarea directă pare mai simplă, însă stratul exterior al pielii blochează majoritatea substanțelor destinate tratării acesteia.
Mark Prausnitz, profesor la Școala de Inginerie Chimică și Biomoleculară din cadrul Georgia Tech, caută de ani de zile o soluție pentru a transporta medicamentele prin această barieră. Soluția sa seamănă, după cum o descrie el, cu o creatură mică și țepoasă: „Ca bulgărele cu lanț din Evul Mediu, cu toate acele ieșind din bilă. Sau ca un porc-spinos.” Doar că mult, mult mai mică.
Prausnitz le numește particule STAR, pentru că din fiecare particulă ies microace care seamănă cu punctele unei stele. Amestecate într-o cremă sau un gel și frecate pe piele, acestea creează deschideri microscopice prin care medicamentul poate pătrunde. Rezultatele au fost publicate în revista Advanced Healthcare Materials.
De la plasture la cremă
Ideea a pornit de la plasturii cu microace, deja folosiți pentru a ajuta medicamentele să penetreze pielea. Plasturii sunt potriviți pentru suprafețe mici, însă afecțiuni precum eczemă sau psoriazis pot afecta zone largi sau neregulate ale corpului, unde ar fi impracticabili. Particulele STAR elimină plasturele: se pot freca oriunde este nevoie.
„Doar această acțiune de frecare pe piele face ca particulele să se rostogolească, să alunece și să facă mici găuri în piele”, explică Prausnitz. Deschiderile permit medicamentului din cremă sau gel să fie absorbit peste timp.
Într-un studiu uman de mică amploare, particule STAR ceramice mai vechi au ajutat un anestezic topic să acționeze mai rapid și să reducă senzația mai mult decât anestezicul folosit singur. Testele separate de tolerabilitate au arătat o roșeață ușoară, care a dispărut, iar participanții au descris furnicături, nu durere sau disconfort. „Aproape că nici nu se observă”, spune Prausnitz. „Dacă te uiți foarte atent, vezi o roșeață slabă. Dar de la distanță nu-ți dai seama că este acolo.”
Materiale concepute să dispară
Particulele mai vechi erau făcute din titania, un material sigur, dar care nu este biodegradabil, iar soarta lor după livrarea medicamentului rămânea incertă. Deși nu s-a găsit nicio dovadă că ar produce vreun rău, Prausnitz s-a întrebat unde ajung după utilizare: într-un ochi, pe un copil, în mediu? Aceste întrebări au dus la reproiectare.
Echipa sa a creat particule STAR din trei materiale care se descompun după utilizare: substanța folosită la firele de sutură resorbabile, un plastic biodegradabil care poate fi obținut din porumb; un material pe bază de celuloză, component principal al plantelor; și un aditiv folosit frecvent în bomboane și alte alimente. Toate trei au creat deschiderile microscopice necesare.
Cel mai puternic rezultat a vizat tripeptida de cupru-1, un ingredient cosmetic. Prausnitz a raportat rezultate bune și cu metotrexatul, folosit în tratarea psoriazisului, și cu tacrolimus, folosit în tratarea eczemei. Cu particule STAR, aproape de 37 de ori mai multă substanță a pătruns în piele decât fără particule.
Aceasta nu înseamnă însă că tratamentul a fost de 37 de ori mai eficace: studiul a măsurat livrarea medicamentului în piele, nu rezultatul terapeutic. De asemenea, particulele biodegradabile nu au fost testate încă pe oameni.
Senzație de cremă obișnuită
Prausnitz spune că unele medicamente altfel utile pentru afecțiunile pielii au fost „aruncate la gunoi sau lăsate pe raft” din cauza efectelor secundare produse când circulă prin tot corpul. Livrarea directă în piele cu ajutorul particulelor STAR ar putea reduce aceste efecte. El a menționat și posibilitatea ca particulele să livreze, într-o zi, tratamente anti-îmbătrânire fără injecții sau proceduri agresive, însă aceste utilizări cosmetice nu au fost evaluate în studiul actual.
Pentru pacienți, utilizarea particulelor STAR ar putea semăna cu aplicarea unei creme obișnuite: se freacă, se simte un furnicăt ușor. „Utilizatorii nici nu știu și nici nu le pasă că particulele STAR sunt acolo”, spune Prausnitz. „Experiența ta este una familiară.”
