AvAstiN
23rd December 2009, 02:20 PM
پیشرفتهای اخیر در زمینه سيستمهاي نوین دارورسانی
(Recent Advances in Novel Drug Delivery Systems)
سيستمهاي دارورساني که به صورت سنتی، چند دوزه و در فواصل زمانی مشخص توسط بيمار استفاده می شوند، نيازهاي دارورساني روز دنيا را جوابگو نمی باشند. در دنياي امروز با خيل عظيم داروهاي پپتيدي و پروتئيني نوتركيب و آنالوگ هورمونها در بدن سروكار داريم كه اكثر آنها با تکنیک های مهندسي ژنتيك ساخته شده اند. قسمت اعظم اين داروها براي درمان بيماري هاي مهم وحياتي مانند سرطان، ديابت و بيماريهاي خود ايمني و...مصرف مي شوند. با توجه به خيل عظيم و گسترده داروهاي حساس پروتئيني و پپتیدی، نياز به طراحي سيستمهاي دارورساني جديد كاملا ضروري به نظر مي رسد. با سيستمهاي دارورساني سنتي عملا هيچ كنترلي بر روي زمان، مكان و سرعت آزاد سازي دارو وجود ندارد، علاوه بر اين غلظت دارو مرتبا در خون داراي نوساناتی به صورت دره و پيك می باشد و ممکن است از رنج درماني فراتر برود و كارايي كمتر و عوارض جانبي بيشتر را موجب گردد. با سيستمهاي دارورساني نوين(Novel Drug Delivery Systems) كه به آنها سيستمهاي دارورساني با آزاد سازي كنترل شده(Controlled Drug Delivery Systems) نيز گفته مي شود، قادر خواهیم بود سه حوزه سرعت ، زمان و مكان آزاد سازي دارو را تحت كنترل در آورده و تعيين كنيم.
كار بر روي سيستمهاي دارورساني با آزاد سازي كنترل شده با طراحي سيستمهاي دارورساني آهسته رهش آغاز شد. با اين سيستمها امكان ایجاد یک غلظت پلاسمايي ثابت و يكنواخت از دارو براي مدت زمان معيني در خون وجود داشت و نوسات دره و پيك تجويز سنتي دارو حذف مي شد و عوارض جانبي كمتر، كارايي بيشتر و راحتي بيمار را به دنبال داشت. پس از مدتي ديده شد كه اين متد تجويز دارو براي تمام داروها كارساز نمي باشد، براي بسياري از داروها نياز داريم در مواقع لزوم دارو آزاد شود و زماني كه لازم نيست آزاد سازي دارو متوقف شود، مثل انسولين در درمان ديابت كه بايد در موقع افزايش قند خون ترشح شود و وقتي قند خون به حد طبيعي خود برگشت، آزاد سازي آن متوقف شود. از طرف دیگر در بسیاری مواقع ما نياز به هدف درماني داريم، براي كاهش عوارض جانبي دارو و افزايش كارايي آن بايد حداكثر ميزان دارو به ارگان هدف رسانده شود. پس با این تفاسیر نیاز به طراحی یک سیستم دارورسانی که بتواند دارو را در پاسخ به نیازهای بدن، در زمان و مکان مورد نیاز آزاد کند، یک ضرورت می باشد.
به طوري كلی به سيستمهاي دارورساني كنترل كننده زمان و مكان آزاد سازي دارو اصطلاحا سيستمهاي دارورساني هوشمند و خودتنظيم (Intelligent Drug Delivery Systems) گفته ميشود.
متدي كه به وسيله آن دارو به بدن تحويل مي شود، تاثير معني داري بر روي كارايي درمان دارد. بعضي از داروها داراي يك محدوده غلظتي اپتيمم هستند كه حداكثر كارايي دارو در اين محدوده حاصل مي شود و غلظت هاي بالاتر و پايين تر از اين حد يا سمي بوده و يا داراي اثر درماني نيستند، علاوه بر این برای موفقيت در درمان بيماريهاي سخت و شديدی مانند سرطان، نياز ضروري به يك سيستم هدفمند دارورساني كه بتواند داروي خود را در ارگان هدف آزاد كند، احساس می شد. براي نیل به چنین مقصودی، مطالعاتی در زمينه هاي كنترل فارماكوكينتيك، فارماكودينامي، سميت غيراختصاصي، ايمونوژنتيستي و كارايي داروها انجام شده است. اين استراتژي هاي جديد، اغلب سيستمهاي دارورساني ناميده مي شوند كه بر اساس تركيب واتحاد بين علم پليمر، فارماسيوتيكس، شيمي بيوكونژوگه ها، بيولوژی ملكولي و مهندسي ژنتيك استوار شده اند. براي كم كردن تخريب و از دست رفتن دارو، جلوگيري از اثرات جانبي نامطلوب، افزايش فراهمي زيستي دارو و افزايش فراكسيوني از دارو كه در يك بخش موردنياز تجمع مي يابد، سيستمهاي دارورساني متفاوتي از جمله سيستمهاي دارورساني حساس به محرك(Stimuli-Sensitive Drug Delivery Systems) و سيستمهاي دارورساني هدفمند شده(Targeting Drug Delivery Systems) تحت تحقيق و بررسي مي باشند. در ميان حاملهاي دارويي، پليمرهاي محلول، ميكروپارتيكل هاي ساخته شده از پليمرهاي مصنوعي و طبيعي زيست تخريب پذير يا غیر زیست تخریب پذیر، ميكروكپسولها، محلولها، ليپوپروتئين ها، ليپوزومها، مسيل هاو كريستالهاي مايع را مي توان نام برد. حاملها مي توانند آهسته زيست تخريب پذير، حساس به محرك (هيدروژلها و كريستالهاي مايع) و حتي هدفمند شده (با كونژوگه كردن آنها با آنتي باديهاي اختصاصي عليه اجزاء مشخص در سایت اثر) باشند. هدف رساني، توانايي رساندن قسمت اعظم دارو به محل مورد علاقه و ارگان هدف مي باشد.
آزاد سازي تحت كنترل دارو وتجزيه پذيري متعاقب آن فاكتور مهمي براي يك فرمولاسيون دارويي با آزاد سازي كنترل شده مي باشد. مكانيسمهاي بالقوه آزاد سازي دارو عبارتند از: 1- پس دهي و آزاد كردن داروي باند شده به سطح 2- ديفوزيون از خلال ماتريكسهاي حامل 3- ديفوزيون از ديواره حامل براي ميكروپارتيكل ها و ميكروكپسولها 4- فرسايش و تخريب ماتريكس حامل 5- مكانيسم تركيبي از پروسه فرسايش / ديفوزيون
نوع دارو، انتخاب روش تجويز و نوع سيستم دارورساني در موفقيت درمان بسيار تاثير گذار است. آزاد سازي پيوسته رهش دارو از يك سيستم پليمري ، شامل ديفوزيون آهسته دارو به خارج از ماتريكس و يا فرسايش آهسته پليمردر طي زمان مي باشد. سيستمهاي آزاد سازي نوساني يا پاسخگو به محرك، اغلب سيستمهاي دارورساني با امتيازات برتري نسبت به آهسته رهشها هستند زيرا دقيقا الگويي را تقليد مي كنند، كه طبق آن بدن هورمونهايي مانند انسولين و ... را آزاد مي كند. اين مهم با استفاده از پليمرهاي حامل دارو مانند هيدروژلها تامين مي شود كه به محرك خاصي پاسخگو هستند (مانند محرک دما، pH و الکتریسیته و...).
بالغ بر بیست سال است كه محققين فوائد بالقوه نانوتكنولوژي را در بهبود كيفيت سيستمهاي دارورساني و هدف درماني دريافته اند. بهبود تكنيك هاي دارورساني كه باعث كاهش سميت و افزايش كارايي داروها مي شود، فوائد بالقوه زيادي براي بيماران به همراه دارد و بازارهاي جديدي را براي كمپانيهاي داروسازي باز كرده است. يافته هاي جديد ديگر در زمينه سيستمهاي دارورساني نوين بر عبور دارو از سدهاي فيزيكي بخصوصي مانند سد خونی مغزی تاكيد دارد كه اين امر به منظور بهتر رساندن دارو به ارگان هدف و افزايش كارايي آن صورت مي پذيرد. دسته عظيم ديگري نيز از مطالعات جديد در زمينه سيستمهاي دارورساني به یافتن راههاي جانبي قابل قبول براي داروهاي پپتيدي و پروتئيني غير از راههاي تزريقي و راههاي خوراكي كه به ترتیب باعث تخريب پپتیدی پروتئيني و زحمت بیمار مي شود، مي پردازد.
بازار جهاني سیستمهای دارورسانی
بازار جهاني براي سيستمهاي دارورساني پيشرفته و جديد بيشتر از 9/37 بيليون يورو در سال 2000 بوده است كه تخمين زده مي شود، در سال 2005 این مقدار به حدود 75 بيليون يورو برسد (به عنوان مثال 8/19 بيليون يورو آن مربوط به سيستمهاي دارورسانی با آزاد سازي كنترل شده، 8/0 بيليون يورو مربوط به تزريق بدون سوزن، 4/5 بيليون يورو مربوط به سيستمهاي پليمري قابل كاشت وقابل تزريق، 6/9 بيليون يورو مربوط به سيستمهاي دارورساني پوستي، سيستمهاي دارورسانی از راه بيني 0/12 بيليون يورو، سيستمهاي ريوي 0/17 بيليون يورو، سيستمهاي مخاطي 9/4 بيليون يورو، سيستمهاي رکتالی 9/0 بيليون يورو، سيستمهاي دارورساني ليپوزومي 5/2 بيليون يورو، درمانهاي سلولي / ژني 8/3 بيليون يورو و غيره 9/1 بيليون يورو بوده است.
بازار سيستمهاي دارورساني نوين با سرعت سرسام آوري رو به جلو مي رود، مخصوصا این پیشرفت در زمينه سیستمهای دارورسانی پپتيدي و پروتئيني حاصل مهندسي ژنتيك و دیگر درمانهای بيولوژيكي بسیار چشمگیر است.
(Recent Advances in Novel Drug Delivery Systems)
سيستمهاي دارورساني که به صورت سنتی، چند دوزه و در فواصل زمانی مشخص توسط بيمار استفاده می شوند، نيازهاي دارورساني روز دنيا را جوابگو نمی باشند. در دنياي امروز با خيل عظيم داروهاي پپتيدي و پروتئيني نوتركيب و آنالوگ هورمونها در بدن سروكار داريم كه اكثر آنها با تکنیک های مهندسي ژنتيك ساخته شده اند. قسمت اعظم اين داروها براي درمان بيماري هاي مهم وحياتي مانند سرطان، ديابت و بيماريهاي خود ايمني و...مصرف مي شوند. با توجه به خيل عظيم و گسترده داروهاي حساس پروتئيني و پپتیدی، نياز به طراحي سيستمهاي دارورساني جديد كاملا ضروري به نظر مي رسد. با سيستمهاي دارورساني سنتي عملا هيچ كنترلي بر روي زمان، مكان و سرعت آزاد سازي دارو وجود ندارد، علاوه بر اين غلظت دارو مرتبا در خون داراي نوساناتی به صورت دره و پيك می باشد و ممکن است از رنج درماني فراتر برود و كارايي كمتر و عوارض جانبي بيشتر را موجب گردد. با سيستمهاي دارورساني نوين(Novel Drug Delivery Systems) كه به آنها سيستمهاي دارورساني با آزاد سازي كنترل شده(Controlled Drug Delivery Systems) نيز گفته مي شود، قادر خواهیم بود سه حوزه سرعت ، زمان و مكان آزاد سازي دارو را تحت كنترل در آورده و تعيين كنيم.
كار بر روي سيستمهاي دارورساني با آزاد سازي كنترل شده با طراحي سيستمهاي دارورساني آهسته رهش آغاز شد. با اين سيستمها امكان ایجاد یک غلظت پلاسمايي ثابت و يكنواخت از دارو براي مدت زمان معيني در خون وجود داشت و نوسات دره و پيك تجويز سنتي دارو حذف مي شد و عوارض جانبي كمتر، كارايي بيشتر و راحتي بيمار را به دنبال داشت. پس از مدتي ديده شد كه اين متد تجويز دارو براي تمام داروها كارساز نمي باشد، براي بسياري از داروها نياز داريم در مواقع لزوم دارو آزاد شود و زماني كه لازم نيست آزاد سازي دارو متوقف شود، مثل انسولين در درمان ديابت كه بايد در موقع افزايش قند خون ترشح شود و وقتي قند خون به حد طبيعي خود برگشت، آزاد سازي آن متوقف شود. از طرف دیگر در بسیاری مواقع ما نياز به هدف درماني داريم، براي كاهش عوارض جانبي دارو و افزايش كارايي آن بايد حداكثر ميزان دارو به ارگان هدف رسانده شود. پس با این تفاسیر نیاز به طراحی یک سیستم دارورسانی که بتواند دارو را در پاسخ به نیازهای بدن، در زمان و مکان مورد نیاز آزاد کند، یک ضرورت می باشد.
به طوري كلی به سيستمهاي دارورساني كنترل كننده زمان و مكان آزاد سازي دارو اصطلاحا سيستمهاي دارورساني هوشمند و خودتنظيم (Intelligent Drug Delivery Systems) گفته ميشود.
متدي كه به وسيله آن دارو به بدن تحويل مي شود، تاثير معني داري بر روي كارايي درمان دارد. بعضي از داروها داراي يك محدوده غلظتي اپتيمم هستند كه حداكثر كارايي دارو در اين محدوده حاصل مي شود و غلظت هاي بالاتر و پايين تر از اين حد يا سمي بوده و يا داراي اثر درماني نيستند، علاوه بر این برای موفقيت در درمان بيماريهاي سخت و شديدی مانند سرطان، نياز ضروري به يك سيستم هدفمند دارورساني كه بتواند داروي خود را در ارگان هدف آزاد كند، احساس می شد. براي نیل به چنین مقصودی، مطالعاتی در زمينه هاي كنترل فارماكوكينتيك، فارماكودينامي، سميت غيراختصاصي، ايمونوژنتيستي و كارايي داروها انجام شده است. اين استراتژي هاي جديد، اغلب سيستمهاي دارورساني ناميده مي شوند كه بر اساس تركيب واتحاد بين علم پليمر، فارماسيوتيكس، شيمي بيوكونژوگه ها، بيولوژی ملكولي و مهندسي ژنتيك استوار شده اند. براي كم كردن تخريب و از دست رفتن دارو، جلوگيري از اثرات جانبي نامطلوب، افزايش فراهمي زيستي دارو و افزايش فراكسيوني از دارو كه در يك بخش موردنياز تجمع مي يابد، سيستمهاي دارورساني متفاوتي از جمله سيستمهاي دارورساني حساس به محرك(Stimuli-Sensitive Drug Delivery Systems) و سيستمهاي دارورساني هدفمند شده(Targeting Drug Delivery Systems) تحت تحقيق و بررسي مي باشند. در ميان حاملهاي دارويي، پليمرهاي محلول، ميكروپارتيكل هاي ساخته شده از پليمرهاي مصنوعي و طبيعي زيست تخريب پذير يا غیر زیست تخریب پذیر، ميكروكپسولها، محلولها، ليپوپروتئين ها، ليپوزومها، مسيل هاو كريستالهاي مايع را مي توان نام برد. حاملها مي توانند آهسته زيست تخريب پذير، حساس به محرك (هيدروژلها و كريستالهاي مايع) و حتي هدفمند شده (با كونژوگه كردن آنها با آنتي باديهاي اختصاصي عليه اجزاء مشخص در سایت اثر) باشند. هدف رساني، توانايي رساندن قسمت اعظم دارو به محل مورد علاقه و ارگان هدف مي باشد.
آزاد سازي تحت كنترل دارو وتجزيه پذيري متعاقب آن فاكتور مهمي براي يك فرمولاسيون دارويي با آزاد سازي كنترل شده مي باشد. مكانيسمهاي بالقوه آزاد سازي دارو عبارتند از: 1- پس دهي و آزاد كردن داروي باند شده به سطح 2- ديفوزيون از خلال ماتريكسهاي حامل 3- ديفوزيون از ديواره حامل براي ميكروپارتيكل ها و ميكروكپسولها 4- فرسايش و تخريب ماتريكس حامل 5- مكانيسم تركيبي از پروسه فرسايش / ديفوزيون
نوع دارو، انتخاب روش تجويز و نوع سيستم دارورساني در موفقيت درمان بسيار تاثير گذار است. آزاد سازي پيوسته رهش دارو از يك سيستم پليمري ، شامل ديفوزيون آهسته دارو به خارج از ماتريكس و يا فرسايش آهسته پليمردر طي زمان مي باشد. سيستمهاي آزاد سازي نوساني يا پاسخگو به محرك، اغلب سيستمهاي دارورساني با امتيازات برتري نسبت به آهسته رهشها هستند زيرا دقيقا الگويي را تقليد مي كنند، كه طبق آن بدن هورمونهايي مانند انسولين و ... را آزاد مي كند. اين مهم با استفاده از پليمرهاي حامل دارو مانند هيدروژلها تامين مي شود كه به محرك خاصي پاسخگو هستند (مانند محرک دما، pH و الکتریسیته و...).
بالغ بر بیست سال است كه محققين فوائد بالقوه نانوتكنولوژي را در بهبود كيفيت سيستمهاي دارورساني و هدف درماني دريافته اند. بهبود تكنيك هاي دارورساني كه باعث كاهش سميت و افزايش كارايي داروها مي شود، فوائد بالقوه زيادي براي بيماران به همراه دارد و بازارهاي جديدي را براي كمپانيهاي داروسازي باز كرده است. يافته هاي جديد ديگر در زمينه سيستمهاي دارورساني نوين بر عبور دارو از سدهاي فيزيكي بخصوصي مانند سد خونی مغزی تاكيد دارد كه اين امر به منظور بهتر رساندن دارو به ارگان هدف و افزايش كارايي آن صورت مي پذيرد. دسته عظيم ديگري نيز از مطالعات جديد در زمينه سيستمهاي دارورساني به یافتن راههاي جانبي قابل قبول براي داروهاي پپتيدي و پروتئيني غير از راههاي تزريقي و راههاي خوراكي كه به ترتیب باعث تخريب پپتیدی پروتئيني و زحمت بیمار مي شود، مي پردازد.
بازار جهاني سیستمهای دارورسانی
بازار جهاني براي سيستمهاي دارورساني پيشرفته و جديد بيشتر از 9/37 بيليون يورو در سال 2000 بوده است كه تخمين زده مي شود، در سال 2005 این مقدار به حدود 75 بيليون يورو برسد (به عنوان مثال 8/19 بيليون يورو آن مربوط به سيستمهاي دارورسانی با آزاد سازي كنترل شده، 8/0 بيليون يورو مربوط به تزريق بدون سوزن، 4/5 بيليون يورو مربوط به سيستمهاي پليمري قابل كاشت وقابل تزريق، 6/9 بيليون يورو مربوط به سيستمهاي دارورساني پوستي، سيستمهاي دارورسانی از راه بيني 0/12 بيليون يورو، سيستمهاي ريوي 0/17 بيليون يورو، سيستمهاي مخاطي 9/4 بيليون يورو، سيستمهاي رکتالی 9/0 بيليون يورو، سيستمهاي دارورساني ليپوزومي 5/2 بيليون يورو، درمانهاي سلولي / ژني 8/3 بيليون يورو و غيره 9/1 بيليون يورو بوده است.
بازار سيستمهاي دارورساني نوين با سرعت سرسام آوري رو به جلو مي رود، مخصوصا این پیشرفت در زمينه سیستمهای دارورسانی پپتيدي و پروتئيني حاصل مهندسي ژنتيك و دیگر درمانهای بيولوژيكي بسیار چشمگیر است.