دارو رسانی یا drug delivery
امروزه همه ما فرایند درمان گسترده بیماری ها از سطح ساده تا پیشرفته را به وسیله دارو های گوناگون مشاهده کرده ایم ، به طور مثال قرصی می تواند به راحتی سرما خوردگی را درمان کند یا داروهای موضعی می توانند خارش، بثورات و درد را بهبود بخشند. در واقع بسیار شگفت انگیز است که ما می توانیم یک ماده خارجی را به روش های مختلف به بدنمان وارد و یک اثر دلخواه ایجاد کنیم اما در کنار این اثرات فوق العاده مشکلاتی هم وجود دارد و روش های تحویل دارو (دارو رسانی) می تواند دارای اشکالاتی نیز باشد.
برخی داروها ممکن است نتوانند به راحتی در سراسر سیستم گردش خون حرکت کنند یا به برخی بافت ها و سلول ها وارد شوند. برخی دیگر ممکن است اثر خود را با عبور از دستگاه گوارشی از دست بدهند و یا حتی ممکن است روی اندام ها و بافت های سالم عوارض جانبی مضر داشته باشد.
آنچه ما در این مقاله درباره آن بحث خواهیم کرد راه حل جدیدی برای کاهش این دست مشکلات است: سیستم های تحویل دارو یا همان drug delivery systems
سیستم تحویل دارو با ترکیب تکنولوژی و متد های سنتی انتقال داروها طراحی شده است.این سیستم ها طوری طراحی می شوند تا به طور ویژه ای اثر بر بافت هدف را افزایش دهند . و یا میزان دارویی که در آن آزاد می شود را کنترل کنند.
یک سیستم تحویل داروی هدفمند میتواند پزشکان را قادر به انتقال دارو به مکانی دقیق در بدن مثل یک تومور سرطانی کند و در کنار آن عوارض جانبی و آسیب به بافت های اطراف بافت هدف را به حداقل برساند.
روش های دارو رسانی
دارو ها می توانند از راه های مختلفی به بدن وارد شوند، این روش ها معمولا با توجه به نقطه شروعشان طبقه بندی می شوند و هر روش مزیت ها و نقاط ضعفی دارد .
به طور کلی 8 طبقه بندی در اینجا توضیح داده می شود که عبارتند از :
1-buccal یا دهانی :
این روش دارورسانی به تحویل دارو از طریق موکوس دهانی داخل گونه گفته می شود ، اگرچه این روش از عوارض اولیه مثل جذب سریع دارو و تبدیل آن به ترکیبات غیرفعال توسط کبد جلوگیری می کند اما در عین حال یک چالش برای جذب دارو ها به خصوص تركیبات دارویی بزرگتر است . این روش در حال حاضر به مولکول های دارویی کوچک با ویژگی چربی دوستی تعلق دارد که می توانند به طور داوطلبانه از غشا بگذرند.
2- nasal یا از طریق بینی :
این نوع از دارو رسانی از طریق حفره بینی صورت می گیرد و معمولا در بیماری های موضعی استفاده می شود که برناحیه تنفسی فوقانی اثر گذارند به طور مثال ، گرفتگی بینی
فرمولاسیون های دارویی مایع یا پودری می تواند برای این روش دارورسانی استفاده شود.
3- ocular یا از چشم :
توسعه این روش دارو رسانی به علت ساختار و فیزیولوژی خاص چشم تا حدی کار دشواری برای دانشمندان بوده و ساختار چشم مانع جذب دارو می شود.
محققان توانستند تا حدی از پس این چالش بر آیند آن هم با کشف انتقال دهنده های انتشار خارجی و داخلی در چشم و ساخت دارو هایی بود که تابع این ویژگی بودند.
4- oral یا خوراکی
این روش شناخته شده ترین روش است و بدلیل طبیعت غیر دفاعی خود بیشتر از همه، آن را ترجیح می دهند . در این روش باید حلالیت آبی ترکیب دارویی در سیستم گوارش بررسی شود و اگر لازم بود تغییراتی برای دسترسی زیستی راحتتر به آن صورت گیرد.
5- pulmonary یا ریوی :
این روش دارو رسانی برای دارو هایی استفاده می شود که به صورت تنفسی و از طریق دم به مسیر های هوایی راه می یابند ؛ این روش برای درمان های موضعی بیماری های ریوی موثر است و به تازگی به علت سطح جذبی وسیع و غشای بسیار نفوذ پذیر کیسه های حبابکی به عنوان یک مسیر بالقوه تجویز برای بیماری های سیستمیک معرفی شده است.
6- sublingual یا زیر زبانی :
همانطور که از نام این روش پیداست به جذب دارو از طریق ناحیه زیر زبانی گفته می شود که بعدا به جریان خون راه می یابد . این روش سرعت بالایی دارد و آنچه مزیت به حساب نمی آید این است که مانع خوردن و نوشیدن و حرف زدن میشود.
7- transdermal یا پوستی :
این روش تحویل دارو با تماس فرمولاسیون دارویی بر سطح پوست انجام می گیرد ، در ابتدا دارو به لایه شاخی پوست نفوذ کرده و سپس از طریق اپیدرم ودرم عمیق پیشرفت کرده و در نهایت از طریق ریز گردش های خون جذب می شوند.
8- vaginal / anal دارو رسانی واژینال یا مقعدی:
نسبت به روش های خوراکی عملکرد سریع تری دارد . دارو های رکتال را می توان برای اثرات موضعی(مثل ملین) و یا اثرات سیستمی( مثل مسکن ) در صورتی که دیگر روش ها منع شده باشند استفاده کرد . دارو رسانی واژینال از متابولیسم اولیه عبور و غیر فعال شدن توسط کبد و همچنین اختلالات گوارشی تاثیر نمی پذیرد و عموما برای تجویز هورمون ها و سلامت زنان در نظر گرفته می شود .
دارو رسانی هدفمند درون سلولی
دارو های زیادی از طریق اندامک های خاصی بر هدف های درون سلولی تاثیر می گذارند ، برای مثال دارو های منحصر به فرد ضد سرطان در رونویسی و ترجمه DNA ، سنتز و ورود پروتئین ها به شبکه آندوپلاسمی ، گلیکوزیله شدن پروتئین ها در جسم گلژی ، فعالیت های متابولیسمی در میتوکندری و عیره دخالت دارند.
اختلالات ژنتیکی می توانند منجر به عملکرد غیر طبیعی پروتئین های درون سلولی در اندامک ها شوند و اینجاست که تحویل دارو های پروتئینی و غیر پروتئینی به این اندامک ها و یا تحویل یک توالی رمز گذاری شده DNA برای پروتئین دچار اختلال می شود.
در این موارد و موارد دیگر از اثر درون سلولی دارو ها ، نفوذ پذیری کافی دارو به محل خاص فعالیت درون سلولی اش لازمه عملکرد صحیح دارویی آن است و متعاقبا ، دارو رسانی هدفمند به اندامک های درون سلولی خاص می تواند تاثیر و بازده خاصیت درمانی دارو را افزایش دهد و باعث کاهش بروز عوارض جانبی شود .
به طور مثال میتوکندری یک اندامک درون سلولی مهم است و محل فعالیت برای دارو هایی است که با فرآیند های درون سلولی به هم پیوسته درگیر هستند مثل : فسفریلاسیون اکسیداتیو ،آپوپتوز و سیگنالینگ کلسیم .
دیگر اندامک ها ظاهرا در دارورسانی هدفمند کمتر استفاده می شوند ، اما به عنوان مثال شبکه آندوپلاسمی یک حوزه مهم متابولیسم پروتئین ها، پاسخ های تنشی ، فرآیند های ایمنی و دیگر راه هایی است که می توانند به طور دارویی تنظیم و تعدیل شوند.
سیستم های متعددی در دارورسانی هدفمند درون سلولی کاربرد دارند مانند : نانو ذرات ، لیپوزوم ها ، conjugate ها و دیگر شکل های فرمول های دارویی ، این سیستم ها را می توان با آرایش های سطحی خاص ترکیب کرد مثل توالی های مکان یابی هسته یا سیگنال های پپتیدی شبکه آندوپلاسمی، که بر آندوسیتوز و عبور و مرور درون سلولی اثر دارند و می توانند واسطه دارو رسانی به اندامک های خاصی باشند .
مشخص است که اندازه و ابعاد و سطح سیستم های دارو رسانی پارامتر های مهمی هستند که می توانند اثر بسیاری بر جذب دارو توسط سلول و متعاقبا سرنوشت درون سلولی آن داشته باشند و رویکرد های مختلف شیمیایی می تواند برای طراحی موثر سیستم های دارو رسانی اعمال شود .
بررسی چند نمونه از حامل های دارو رسانی هدفمند :
لیپوزوم
لیپوزوم یک وزیکول میکروسکوپی با ساختار دو لایه فسفولیپیدی است که در قسمت سر های آب دوست خود یک فضای آبی ان را در بر می گیرد. ضخامت این لیپید دو لایه به طور معمول بین 3 تا 6 نانو متر می باشد و لیپوزوم های تشکیل شده از آنها می توانند قطری بین 50 نانو متر یا 50 میکرومتر داشته باشند.
لیپوزوم ها به دلیل خصوصیات آمفی پاتیک (دو گانه دوست) عناصر سازنده شان، امکان دارو رسانی هم داروهای آب دوست و هم چربی دوست را فراهم می نمایند. ویژگی هایی از قبیل سمیت ذاتی پایین، زیست تجزیه پذیری و فقدان ایمونوژنیسیته، سبب شده است که لیپوزوم ها به عنوان یک حامل بسیار مناسب در سیستم های دارو رسانی نوین مورد توجه واقع شوند. این ساختارهای ریز و کیسه مانند، شبیه بسته ها یا کپسول هایی می باشند که می توان با بدام انداختن داروها در درونشان (عمل انکپسولاسیون) از آنها برای حمل داروها به نقاط مختلف بدن استفاده کرد. در نتیجه، دارو رسانی یکی از کاربردهای مهم لیپوزوم ها می باشد.
نانوذرات
نانوذرات به دلیل کاربرد بالقوه آنها برای تحویل مؤثر دارو، مورد توجه قرار گرفته‌اند نانومواد خواص شیمیایی و فیزیکی مختلف یا اثرات بیولوژیکی را نسبت به همتایان بزرگتر خود بهتر ارائه می‌دهند و می‌توانند برای سیستم‌های تحویل دارو مفید باشند. برخی از مزایای مهم نانوذرات عبارتند از: نسبت بالای سطح به حجم، قابلیت شبیه‌سازی شیمیایی و هندسی و توانایی آنها برای تعامل با مولکول‌های زیستی برای تسهیل جذب در غشای سلولی. مساحت سطح زیاد همچنین موجب جذب زیاد مواد مخدر و مولکول‌های کوچک مانند لیگاندها یا آنتی‌بادی‌ها برای هدف‌گیری و آزاد سازی کنترل شده، میشود.
نانو ذرات شامل یک خانواده بزرگ از مواد آلی و معدنی میشود. هر نوع دارای ویژگی‌های قابل تنظیم منحصر به فرد است بنابراین میتواند به صورت انتخابی برای کاربردهای خاص طراحی شود.
Conjugate ها
Conjugation در این مبحث به معنی فرآیند پیوند دارو یا پیش دارو ها
حامل های مولکولی طبیعی یا مصنوعی برای کاربرد های خاص به طور مثال : پلیمر ها ، پلی پپتید ها ، پروتئین ها یا لیپید و کربوهیدرات ها .
Conjugate آنتی بادی – دارو یا ADC یک برنامه دارویی خلاقانه از نوع دارو های زیستی با پتانسیل بالاست که شامل یک آنتی بادی می شود که به واسطه یک پیوند دهنده شیمیایی به یک داروی زیستی فعال یا ترکیبی سیتوتوکسیک ( دارای سمیت) پیوند داده شده است .
این عوامل هدفمند با ترکیب توانایی های بسیار حساس و خاص آنتی بادی ها می توانند بین سلول های سالم و بافت سرطانی تمیز دهند و با توانایی کشندگی داروهای سمی سلول های سرطانی را از بین ببرند.
تا امروز 10 Conjugate آنتی بادی – دارو تایید عرضه بازار را دریافت کرده اند و نزدیک 100 مورد در مرحله تحقیقات کلینیکی و پیش کلینیکی هستند.
نتیجه:
حضور داروی فعال به تنهایی نمی تواند تضمین کننده ی دارورسانی موثر در بدن بیمار باشد. به این منظور لازم است که یک سیستم انتقال داروی موثر و کارآمد، داروی فعال را به موضع مورد نظر انتقال دهد به طوری که دارو در زمان و محل خاصی شروع به اثربخشی نماید. سیستم های پیشین دارورسانی کمتر می توانستند این اهداف را برآورده نمایند در نتیجه، استفاده از سیستم های نوین با ویژگی های بهینه دارورسانی روز به روز در حال گسترش است و سیستم های تحویل داروی درون سلولی رویکردی جدید و امیدوارانه برای افزایش کنترل بر فعالیت دارویی و اثر درون سلولی آنها بر بافت هدف است .
