Hasta akciğerler için yeni bir ilaç teslim tekniği
Akciğer hastalıklarında artık tüm organ yerine hedefli ilaç dağıtımı yapılabilecek. Böylece kistik fibroz KOAH kanser gibi birçok akciğer hastalığının tedavisinde daha etkin bir tedavi sağlamanın yolu açıldı.
Columbia Mühendislik ve Columbia Üniversitesi Tıp Merkezi (CUMC) bilim insanları akciğer içine küçük hacimlerde hedeflenen ilacın teslim edilebilecegi yeni bir teknik geliştirdi. Çalışmanın sonuçları, saygın bilim dergilerinden Proceedings of the National Academy of Sciences’ın 31 Ağustos 2015 tarihli sayısında, “Sıvı mikro-hacimlerin akciğere hedefli dağıtımı” başlığıyla yayımlandı.
İlaç İnce Bir Filmle Verildi
Araştırmacılar; mikrolitre hacimdeki sıvının içindeki ilacın akciğer solunum yollarında önceden saptanmış bir bölgede, ince bir film olarak dağılabildigini saptadılar. Bu yöntemle verilen ilaç, yerel olarak absorbe edildiği için de akciğer hastalığına daha etkin bir tedavi sağlayabileceği öngörüldü.
Akciğerler, kistik fibroz, bronkopnömoni, kronik obstrüktif akciğer hastalığı ve akciğer kanseri de dahil olmak üzere birçok hastalığa yatkın. Bu tür hastalıklar, günümüzde ağızdan ilaç alımı ya da aerosol inhalasyonu yolu ve/veya ilaçların sistemik uygulanması ile tedavi ediliyor.
En Zoru Akciğerleri Karmaşık Yapısı
Mikati Vakfı Biyomedikal Mühendisliği profesörü ve tıp bilimleri profesörü Dr. Gordana Vunjak-Novakoviç, mikro hacimli sıvı instilasyon yaklaşımının yan etkileri önemli ölçüde azaltacağını belirtti. Prof. Dr. Vunjak-Novakoviç, yeni yaklaşımın etkili bir hastalık tedavisi için gerekli olan ilaç miktarını da azaltacağını, ayrıca hedef yerde öngörülebilir ilaç konsantrasyonları sağlayacağını kaydetti. Dr. Vuncak-Novakoviç laboratuvarında kendi denetimiyle kök hücre ve doku mühendisliği için çalışmaları da yaptırdı.
Ekip için temel zorluk; hayati fonksiyon sağlayan kanla oksijen ve karbondioksit değişiminin yeri olan akciğer yapısının son derece karmaşık olmasıydı. Bu karmaşıklık, hem akciğerin mimari dokusunu hem de büyük bronşlardan alveollere doğru akciğer havayolunun 24 kuşak boyunca dramatik hava akış değişikliğini kapsamaktaydı.
Matematikle İlaç Yolunu Değiştirebildiler
Dr. Vunjak-Novakovic laboratuvarında doktora sonrası araştırmacısı olan çalışmanın baş yazarı Dr. Jinho Kim, sıvı filmin absorbe edilmeden önce katettiği yolculuk mesafesinin; sıvı dolgu hacmi ve havalandırma rejiminin değiştirilmesi ile yönlendirilebileceğini fark etti. Basit cam tüplerde sıvı dolguları inceleyerek akciğer havayolu ağacının her nesil sıvı taşıma sürecini anlatan bir matematiksel model geliştirdi. Bu model, sıvı dolgu hacmi ve akciğerin belirli bir bölgesinin içine gönderilmesi için programlanan havalandırma parametrelerini belirlemek için kullanıldı. Model tahminleri, üç farklı görüntüleme yöntemi kullanılarak, havalanan akciğerlerde hedefli sıvı film birikimini göstererek teyit edildi.
Çizik Atarak Olmaz
Biyomühendislik yaklaşımların akciğer hastalıklarını tedavi etmek için daha etkili fırsatlar sunduğunu ve bunların onu hayran bıraktığını belirten Dr Vunjak-Novakoviç ayrıca akciğerin bilyonlarca hücrenin hiyerarşik olarak organize olduğu hayli kompleks bir organ olduğunu ve karalama ya da çizik atarak inşa edilemeyeceğini vurguladı. Dört yıl önce akciğer rejenerasyonunu kök hücre ve biyomühendislik methodları kullanarak araştırmaya başladıklarını ifade eden Dr. Vunjak-Novakoviç, çalışmalara devam ederek akciğer hastalıklarının tedavisinde yeni yaklaşımlar geliştireceklerini de sözlerine ekledi.
Sonraki Hedef: Solunum Yolu
Dr. Kim ilaç mikrohacimlerinin hedeflenen teslimatı için gerekli teorilerini geliştirdi ve biyomedikal mühendisliğinde ögrenci olan John O’Neill ile bu teorileri destekleyen deneyleri yürüttü. Ayrıca genel cerrahi uzmanı Doç. Dr. Matt Bacchetta ve Çocuk Hastalıkları Kliniğinden Yrd. Doç. Dr. Valerio Dorrello, ilaç dağıtımı için klinik olarak anlamlı parametreleri tanımladılar ve akciğer ventilasyon ve perfüzyonunun optimizasyonuna yardımcı oldular. Araştırmacılar; bir sonraki hedeflerinde kistik fibroz ve solunum yolu enfeksiyonu gibi akciğer hastalıklarının tedavisi için sıvı yerleştirme yaklaşımını kullanarak akciğer ilaçlarını teslim etmeyi planladıklarını belirttiler.
Prematür Bebekler Biliyordu
Çalışmanın başyazarı Dr. Jinho Kim, sıvı yerleştirme yönteminin, normal nefes almak için akciğerlerinde yeterli surfaktanı aktif olarak üretemeyen prematür bebeklerde, tüm akciğerlere aktif surfaktan sağlamak için kullanıldığını belirtti. Surfaktan solunum yollarındaki yüzey gerilimi düzenleyen bir lipid-protein kompleksidir. Akciğer gelişiminde ve solunum işlevinin sağlanmasında ana rol oynayan yapıların başında gelir. Surfaktan sayesinde alveol yüzeyinde hava-sıvı teması en uygun biçimde sağlanır.
Ancak, Dr. Kim’e göre, sıvı yerleştirme işlemi önemli tedavi edici potansiyele sahip olduğu halde, akciğer hava yollarında sıvı taşımanın sınırlı oluşu, bu uygulamanın tam olarak keşfedilmesini büyük oranda engelledi. Çalışmalar sonucu keşfedilen yeni yöntemin etkisi, bu bakımdan ekibi çok heyecanlandırdı.
Kaynak : aydinlikgazete.com
