Boston Çocuk Hastanesi’ndeki araştırmacılar, lokal anestezinin etkisini saatlerden haftalara çıkarabilecek yeni bir ilaç taşıyıcı sistem geliştirdi. Ticari bir formülasyonun yaklaşık dört ila sekiz saatlik etkisine kıyasla, yeni formülasyon farelerde lokal anesteziyi iki ila üç hafta boyunca sürdürdü. Bulguların, lokal anestezinin insanlarda daha uzun süre etkili hale getirilmesine katkı sunabileceği belirtiliyor.
Ameliyat sonrası iyileşme sürecindeki hastaların, çoğu lokal anestezi yönteminin sağladığı sekiz ila on iki saatlik veya en fazla bir günlük sürenin ötesinde ağrı kesiciye ihtiyaç duyabildiği biliniyor. Daha uzun süreli bir seçenek arayan araştırmacılar, yağlı moleküllerden oluşan mikroskobik taşıyıcılar olan lipozomları ilacı daha yavaş salacak şekilde yeniden tasarladı.
İlaçların lipozomlardan nasıl sızdığı yeniden değerlendirildi
On yıllardır doktorlar ilaçları kademeli olarak salmak için lipozomları kullanırken, ilacın lipozomlardan ne kadar sürede sızdığını lipit adı verilen yağlı bileşenler belirliyor. Bilim insanları genel olarak gevşek paketlenmiş, daha akışkan lipitlerin ilaçların daha hızlı sızmasına izin vermesini bekliyordu. Bu hızlı salınımın daha güçlü ancak daha kısa süreli bir etki yaratabildiği ve toksisite riskini artırabildiği biliniyor.
Doktor Daniel Kohane’nin laboratuvarında çalışan araştırma mühendisi Doktor Yuan Wang, suda çözünen yani hidrofilik ilaçların farklı davrandığını tespit etti. Bu ilaçların, daha akışkan lipozomlardan son derece yavaş sızdığı anlaşıldı.
Kirpi balığı zehrinin ağrı kesici potansiyeli
Araştırmacılar, bu yavaş salınımın bir sinir bloğunu sürdürüp sürdüremeyeceğini test etmek için taşıyıcıları, kirpi balığı ve mavi halkalı ahtapotlarda bulunan ve güçlü bir uyuşturucu madde olarak da işlev gören tetrodotoksin ile doldurdu. Formülasyonu farelerin bacaklarındaki bir sinirin yakınına enjekte eden ekip, enjeksiyon bölgesinde veya vücudun başka bir yerinde toksisiteye rastlamadı. Sonuçlar, ilacın bölgeyi uyuşturmaya yetecek seviyeleri korurken vücudun onu temizleyebileceği kadar yavaş salındığını gösterdi.
Nature Biomedical Engineering dergisinde yayımlanan çalışmaya göre, sinir blokları insanlarda farelere kıyasla genellikle daha uzun sürse de tetrodotoksinin henüz hastalarda ticari olarak kullanılmadığı biliniyor. Boston Çocuk Hastanesi’nde pediatrik yoğun bakım uzmanı ve Biyomateryaller ile İlaç İletimi Laboratuvarı Direktörü olan Kohane, bu uzatılmış salınımlı kombinasyonun opioidler yerine uzun süreli ameliyat sonrası ağrılar için kullanılabileceğini ve kronik ağrılar için de değerlendirmeye başladıklarını söyledi. Kohane ayrıca bu lipozomların çok çeşitli hidrofilik moleküllerin yavaş salınımını da sağlayabildiğini kaydetti.
İlaç salınımını yavaşlatan lipozomların iç yapısı
Yavaş salınımın nedeni, lipitlerin taşıyıcılar halinde nasıl birleştiğini inceleyen deneylerden ortaya çıktı. Lipitlerin kuyruklarına çok sayıda çift kimyasal bağ eklemek, moleküllerin birbirine sıkıca paketlenmesini önleyerek zarları daha akışkan hale getiriyor. Araştırmacılar, çok sayıda çift bağ ile yapılan lipozomların birden fazla bölme içerdiğini, çift bağ olmayanların ise basit küresel bir yapıya sahip olduğunu buldu.
Daha fazla çift bağa sahip lipozomlardaki daha akışkan zarları geçmenin daha kolay olabileceğini belirten Wang, daha fazla sayıdaki bariyerin ilacın salınımını yavaşlattığını ifade etti. Wang, bu akışkan lipozomların çok katmanlı soğanlar gibi eş merkezli küreler, hatta potansiyel olarak küreler içinde küreler oluşturabildiğini söyledi.