پژوهشگران داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران و زنجان با استفاده از نانوژل‌های دارورسان، موفق به بهینه‌سازی دارو درمانی تومورهای مغزی شدند.
دارورسانی به مغز به کمک نانوژل‌های اصلاح شده
پژوهشگران داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران و زنجان با استفاده از نانوژل‌های دارورسان، موفق به بهینه‌سازی دارو درمانی تومورهای مغزی از رهگذر بهبود نفوذ داروی متوترکسات به سیستم اعصاب مرکزی شدند. آنان توانستند به کمک این نانوژل‌ها دارو را به صورت هدفمند و با دوز کمتر و در نتیجه با اثرگذاری بیشتر و عوارض جانبی کمتر به مغز برسانند.
ویژگی‌ها و پیچیدگی‌های خاص مرتبط با سیستم اعصاب مرکزی سبب شده است که با وجود پیشرفتهای فراوان در عرضه و توسعه سامانه‌های دارورسانی به این سیستم، هنوز شاهد عدم درمان مناسب بسیاری از بیماری‌های مغز و اعصاب در جهان باشیم. مغز به عنوان مهمترین ارگان حیاتی بدن از سیستم‌های حفاظتی بسیار پیشرفتهای برخوردار است. از خارج، جمجمه و از داخل، دو سد فیزیولو‍ژیکی خونی-مغزی و خونی- مایع مغزی نخاعی این نقش حفاظتی را به عهده دارند. این دو سد فیزیولوژیک، سیستم عصبی مرکزی را از محیط اطراف جدا می‌سازند و ورود و خروج ترکیبات مختلف از جمله داروها به مغز را کنترل می‌کنند. لنفوم اولیه سیستم عصبی مرکزی نوع خاصی از سرطان مغزی است که در این مطالعه مورد نظر بوده است. برداشتن بافت سرطانی از طریق عمل جراحی به دلیل عمق تومور معمولا موفقیت آمیز نیست و دارو درمانی همچنان مهمترین روش مقابله با این بیماری است.
شکل ۱٫ ساختار شماتیک سد خونی-مغزی
این تحقیقات نیز با هدف طراحی فرمولاسیون جدیدی بر پایه نانو ژل برای داروی ضد سرطان متوترکسات انجام گرفت تا امکان دارورسانی را به صورت هدفمند و با دوز کمتر و در نتیجه با اثرگذاری بیشتر و عوارض جانبی کمتر به مغز ایجاد کند. دکتر امیر آزادی دانشجوی دکتری تخصصی فارماسیوتیکس دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران، در این رابطه افزود: «هدف کلی این مطالعه بهینه‌سازی دارو درمانی تومورهای مغزی از رهگذر بهبود نفوذ داروی متوترکسات به سیستم اعصاب مرکزی بوده است که در همین راستا به بررسی خواص نانوذرات هیدروژلی برای کمک گرفتن از این نانوماده مفید برای تحقق این امر پرداخته شد.»
نانوذرات هیدروژلی یا به عبارت بهتر نانوژل‌ها (Nanogels) خانواده‌ای از سیستم‌های نانوذره‌ای هستند که با بروز توامان ویژگی‌های مربوط به هیدروژل‌ها و نانوذرات، جایگاه خاصی را برای خود در بین سایر سامانه‌های دارورسانی ایجاد کرده‌اند. بنابراین می‌توان از خصوصیاتی مانند آب دوستی، انعطاف پذیری، تنوع در عملکرد، قابلیت بالای جذب آب و زیست سازگاری هیدروژل‌ها در کنار ویژگی‌هایی مانند بالا بودن مدت حضور در گردش خون و توانایی دسترسی فعال و یا غیر فعال به بافت هدف و سایر قابلیت‌های نانوذرات، به طور همزمان سود جست.
آزادی در ادامه گفت: «در این مطالعه یک روش راحت و قابل دسترس برای ساخت نانوژل‌های حامل متوترکسات طراحی شد. بهینه‌سازی و ارزیابی آن با موفقیت از طریق نگرش بهینه‌سازی چند هدفی (multi-objective optimization) با در نظر گرفتن اندازه نهایی ذرات، شاخص پراکندگی (poly dispersity index)، کارایی بارگذاری و ظرفیت بارگذاری دارو به عنوان متغیر وابسته، انجام پذیرفت. پارامترهای بارگذاری دارو در دامنه قابل قبول به دست آمد. یکسری از تست‌های ارزیابی برون تن شامل بررسی اندازه ذره، توزیع اندازه ذره‌ای و بار سطحی، بررسی مورفولوژی، ارزیابی شیمیایی و بررسی آزادسازی دارو بر روی نانوژل‌های تهیه شده انجام شد و در کل مناسب بودن نانوژل‌ها برای دارورسانی به سیستم اعصاب مرکزی تأیید شد. علاوه‌بر این نانوژل‌ها رفتار آزادسازی برون تن قابل قبولی را ارائه دادند.»
شکل ۲٫ مکانیسم‌های عبور داروها از سد خونی-مغزی
آزادی در رابطه با مکانیزم عملکرد این نوع دارو رسانی افزود: «نانوذرات هیدروژلی با بروز توامان ویژگی‌های مربوط به هیدروژل‌ها و نانوذرات، جایگاه خاصی را برای خود در بین سایر سامانه‌های دارورسانی ایجاد کرده‌اند. اگر چه سازوکار انتقال نانوذرات حامل دارو از سد خونی-مغزی هنوز کاملاً روشن نشده است، اما به نظر می‌رسد که بعد از تزریق به جریان خون و اتصال با آپولیپوپروتئین‌ها، نانوژل‌ها ابتدا به سلول‌هاى اندوتلیال مویرگ‌هاى مغز متصل می‌شوند و به دنبال آن از طریق اندوسیتوز (با واسطه گیرنده‌ها) وارد سلول‌هاى اندوتلیال می‌شوند. این محتمل‌ترین سازوکار مطرح است.»
به گفته آزادی این طرح در صورت حصول نتایج قابل قبول در مراحل بعدی می‌تواند به عنوان قدم اول در دارورسانی هدفمند انواع داروها با فرمولاسیون بر پایه نانوژل به سیستم اعصاب مرکزی برای درمان بیماری‌های مرتبط با این سیستم باشد. نتیجه حاصل علاوه‌بر افزایش اثرگذاری می‌تواند به کاهش چشمگیر عوارض جانبی دارو منجر گردد.
تحقیقات حاضر مربوط به قسمت برون تن و مطالعات آزمایشگاهی است که در آزمایشگاه بیوفارماسی و فارماکوکینتیک دانشکده داروسازی دانشگاه علوم پزشکی تهران به انجام رسیده است. به گفته آزادی مطالعه درون تن (مطالعات حیوانی) نیز در حال پیگیری بوده و تقریباً رو به اتمام است. همچنین مدل‌سازی رفتار نانوذرات در محیط درون تن در قالب فرصت مطالعاتی خارج از کشور برنامه‌ریزی شده است.
نتایج این تحقیقات که به‌وسیله‌ی دکتر امیر آزادی و همکاران وی از دانشگاه علوم پزشکی تهران و زنجان صورت گرفته است، در مجله Carbohydrate Polymers (جلد ۹۰، شماره ۱، ۱ سپتامبر ۲۰۱۲) منتشر شده است. شایان ذکر است که این مقاله، به عنوان یکی از مقالات برگزیده هیجدهمین جشنواره علوم پزشکی رازی سال ۱۳۹۱ است. علاقه‌مندان می‌توانند متن کامل مقاله را در صفحات ۴۶۲ تا ۴۷۱ همین شماره مشاهده نمایند.
