تأثير پيشرفتهاي فناوري نانو بر دارو رسانی
تهیه کننده : سید محمد هادی میر مطلبی
منبع : راسخون
منبع : راسخون
برآورد هزينه ارائه و كشف يك داروي جديد به بازار مصرف بين 500 ميليون تا 5/1 ميليارد دلار تخمين زده شده است. مهمترين علت اين رقم سرسام‌آور، تعلل و توقف داروها در مرحله آزمايشات باليني و احياناً طي مطالعات بعد از ورود به بازار (post marketing) مي‌باشد. علي‌رغم، آنكه پيشرفتهاي جديد امكان دسترسي محققين را به دسته تركيبات داروئي نوين فراهم مي‌نمايد، معذالك اكثر متخصصين داروسازي به دنبال يافتن راه‌هايي هستند تا از طريق آن داروها را به دقت به محل اثر اصلي خود برسانند تا بيشترين اثر درماني آن ها بروز نمايد.
در حال حاضر اكثر داروها از طريق جذب سيستميك به محل اثر خود ارائه مي‌شوند . پايه‌هاي اين نگرش بر اين مبنا است كه اگر مقدار كافي از دارو وارد سيستم گردش خون شود، بالاخره مقداري از آ ن به محل اثر خود اعم از اينكه محل اثر در بافت ، عضو و يا سلول باشد خواهد رسيد . به طور مثال برخي از داروهاي ضد سرطان از اين طريق بر روي سلول هاي در حال تقسيم تأثير مي‌گذارند ، اما در همان حال ممكن است به سلول هاي سالم نيز به نوعي مانند سلول هاي سرطاني آسيب برسانند . البته براي مواجه با اين مشكل و كاهش هزينه‌هاي مربوط به ارائه داروهاي جديد، مي‌بايستي كه آنها را به طور اختصاصي بر روي اهداف تعيين شده طراحي نمود. در مواردي حتي دارو را به آنتي بادي اختصاص ي سلول گرفتار موردنظر متصل مي‌نمايند تا داروي پيوند يافته بتواند به راحتي مسير اتصال خود به سلول هاي هدف را به طور اختصاصي پيدا كند. برخي از محققين نيز نقاط ورودي را در مسير متابوليكي بيماري ها پيدا كرده اند و بر مبناي آن داروها را طراحي و ارائه مي‌نمايند ، اما آيا راه اختصاصي وجود دارد تا بتواند حتي يك مولكول دارو را به طور ايده آل به هدف خود متصل نمايد؟
در اين عرصه از ساختمان‌هاي مولكولي با هسته سراميكي و يا فلزي تا كمپلكس‌هاي ذرات ليپد ـ پليمر همگي توانائي خود را براي داروسازي به اثبات رسانيده‌اند . بطور مثال شركت Nano Med pharmaceuticals تمامي تلاش خود را بر روي دارو رساني به مغز و همچنين به سيستم ايمني معطوف داشته است. بنا به گفته مسؤولين اين شركت، محققين آنجا توانسته‌اند نانوذرات با طبيعت خنثي، كاتيونيك و يا آنيونيك را از ذرات شيميايي كه عمدتاً داراي خواص داروئي هستند طراحي و توليد كنند. اين ذرات حاوي فرآ ورده هائي از نوع الكل‌هاي با زنجيره طولاني، فسفوليپيدها و مواد فعال كننده سطحي هستند. آنها توانسته‌اند اين داروها را به صورت انكپسول شده و يا به صورت جذب شده بر روي ذرات نوعي ماتريك س طراحي شده در سايز نانو سوار نمايند و اين مجموعه را در اختيار سلول‌هاي هدف قرار دهند. در دارو رساني به سيستم اعصاب مركزي (CNS) ، مشكل‌ترين بخش مربوط به عبور دارو از سد خوني مغزي BBB و رساندن دارو به بخش‌هاي مركزي است. براي آنكه داروئي بتواند براي بيماري‌هائي نظير سرطان مغز، سكته مغزي، آلزايمر و يا پاركينسون مؤثر شود ، مي‌بايستي به راحتي بتواند از اين سد خوني ـ مغزي عبور نمايد. در حال حاضر 95% داروهاي موجود اين مشكل را دارند و لذا در اين گونه موارد به طور مستقيم و با پذيرش مخاطراتي ، آنها را به درون مغز و يا مايع مغز ي- نخاعي تزريق مي نماي ند و يا حتي در بعضي موارد به كمك كاشتني‌ها (implants) دارو در مغز وارد مي‌شود. در حال حاضر برخي از شركت هاي داروئي توانسته‌اند نانو ذراتي را از داروها تهيه نمايند تا بدون برخورد با محدوديت عبور از سد خوني - مغزي بتواند دارو به طور طولاني اثر به بافت‌هاي مغزي برسند و در نتيجه عوارض سميت و عوارض حاصل از دو زاژ بالاتر برطرف شود.
داروي paclitaxel كه در موارد درمان سرطان مغز به كار مي‌رود نيز توسط فناوري نانو به صورت ذرات نانو با قابليت عبور از سد خوني ـ مغزي تهيه و قابل ارائه است. در اين مورد نيز نانو ذرات حاوي paclitaxel در مقادير كمتر و با عوارض جانبي كمتر به درون مغز دارورساني مي‌شود. يك شركت ديگر آلماني به نام Nano Del Technologies با استفاده از جذب داروها بر روي سطح ذرات پلي سيانوآكر يلات توانسته است در راه ارائه فناوري نانو و دارو رساني اقدامات عملي انجام دهد. آنها پس از سوار كردن دارو بر روي پليمر در طي پليمريزاسيون و سپس با مواد فعال سطحي مانند پلي سوربات 80 ذرات نانو را پوشش داده و امكان دارورساني و رهش كنترل شده آن را فراهم مي‌نمايند. البته اين شركت هنوز به درستي مكانيسم برداشت و انتخاب اين ذرات توسط سلول ها را نتوانسته است به دست آورد و لكن شايد نوعي مكانيسم نفوذ به درون سلول (enodcytosis) مطرح باشد. به نظر ميرسد كه پلي سوربات 80 سبب تحريك آپوپروتئين E/B شده و آن هم باعث اتصال ذرات نانوحاوي دارو به ليپوپروتئين‌هاي گيرنده‌هاي سطحي مستقر در سطح سلول‌ها شود و به اين صورت داروها در داخل ذرات به درون سلول هاي مغزي راه مي‌يابند. علي‌رغم آنكه اين شركت هنوز در مرحله آزمايشات بر روي حيوانات است، مغذالك كارائي اين سامانه در دارو رساني ضد صرع ها ، ضد دردها و داروهاي مؤثر بر اعصاب به اثبات رسيده است. اين سامانه به طور جالبي براي دارورساني doxorubicin كه يك داروي مؤثر در سرطان مغز مي‌باشد جواب داده است.
در حال حاضر اين شركت آمادگي همكاري مشترك با ساير شركت هاي داروئي به م ن ظور انتقال امتياز و ادامه همكاري را دارد.
هر يك از ذرات داخل امولس ي ون كه حاوي 10 الي چند صد مولكول ليگان د هدف هستند مي‌توانند با مولكول‌هاي زيستي يا بيوماركرها اتصال برقرار نمايند. هر يك از اين ذرات مي‌توانند با تعداد زيادي حتي 000/100 مولكول از موادي كه روي آ ن سوار شده اند همراه شوند و به طور فوق العاده اختصاصي به مولكول هدف برسند. اين تعداد از مولكول هاي مواد دارو ي ي در مقايسه با ساير روشها كه براي دارورساني آنها مي‌بايستي مقدار زيادي از مواد تجويز شونده بسيار جالب و متمايز است. شركت Kereos اين سامانه از نانو ذرات را براي كاربرد در تصويربرداري رز و نانس مغناطيسي (MRI) و در ارتباط با دارورساني براي كاربرد داروهاي قلبي و ضدسرطان پيشنهاد داده است در غالب نظريه ، اين مواد پس از اتصال اختصا صي به مولكول‌هاي سرطاني مي‌توانند زمينه موجود در تصاوير مربوط به MRI را تشكيل دهند، كه از حيث ك اربرد ، اين مواد در مراحل اوليه ايجاد سرطان‌ها به امر تشخيص و درمان كمك مي‌كند. در بيماري هاي قلبي عروقي، پيشگيري از تشكيل پلاك آترواسكلروزين كه ريشه خيلي از بيماري هاي قلبي عروقي است و همچنين سبب حملات قلبي مي‌شود بسيار مهم است.
Bristol-Myers Squibb توانسته است كاربرد اين نوع ذرات نانو را در تشخيص پلاك‌هاي اوليه به اثبات برساند و از سال 2007 در مرحله مطالعات باليني در عرصه درمان نيز اين شركت امولس ي ون‌ه اي ي را براي عرضه داروهاي مؤثر بر تومورهاي جامد ارائه كرده است كه تا سال 2006 در مرحله باليني قرار خواهند گرفت.
در عمل فلورن ها در آب نامحلول هستند لذا لازم است تا به نوعي محلوليت آنها افزايش يابد. اين شركت توانسته است فلورن ها را ب ه كمك اسيدمالونيك اصلاح ساختار نمايد و توليد ماده‌اي به نام C3 را بنمايد كه به طور مؤثري در بيماري تخريب اعصاب مؤثر است. بعدها دسته تركيباتي به نام دندريمر ها تهيه شدند كه اين مواد شاخه‌دار بزرگ مي‌توانستند خواص محلوليت در آب را افزايش دهند. اين امر منجر به تهيه تركيباتي شد كه رفتار فارماكوكينتيك و توزيع در بدن مانند مولكول هاي كوچك را داشتند. اين شركت مجوز يكي از فرآورده هاي خود را به شركت Merck داده است.
به عقيده كارشناسان البته اندازه كوچك ذرات بسيار مؤثر است به طوريكه در زير 100 نانومتر، ذرات قابليت هاي جالبي از نظر خواص شيميايي، فيزيكي و بيولوژيك بدست مي‌آورند.
آسياب‌كردن مرطوب (Wetmilling): در اين روش داروي مورد نظر در حضور يك سورفكتانت به‌كمك آسياب خرد مي‌شود.از روشهاي ديگر، اسپري کردن محلول دارويي حاوي حلال آلي فرار درون يك محلول آبي گرم می‌باشد. در روش تبخير سريع حلال، رسوب دارويي در حضور يك سورفكتانت ايجاد مي‌شود. روش تعیین مشخصات نانوسوسپانسيون‌ها: براي مطالعه ميزان رشد ذره‌اي در نانوسوسپانسيون‌ها از روش Field emission low voltage scanning electron استفاده مي‌شود. با اين روش امكان تصويربرداري از ذرات منفرد فراهم مي‌شود. روش تصويربرداري نيروي اتمي براي ارزيابي شكل ذره استفاده مي‌شود. ارزيابي سرعت رسوب‌گذاري نزديك مادون قرمز و كنترل همزمان اندازه ذره‌اي با استفاده از روشهاي Differential scanning calorimetry و X ray diffraction polymorph stability قابل انجام است. توزيع اندازه ذره‌اي به روش Thawcycling و تلاطم مكانيكي و سانتريفوژ قابل اندازه‌گيري است. علاوه بر آن، امكان تزريق و همچنين استريل بودن و پيروژن بودن (فاقد هرگونه عامل تب‌زا) نانوسوسپانسيون‌ها نیز بايستي مورد بررسي قرار گيرد.
بررسي پايداري نانوسوسپانسيون‌ها: عدم تغيير ساختار بلوري بين ماده خام و ذرات سوسپانسيون شده قبل و بعد از هموژناسيون مويد عدم بروز هرگونه تغيير است. فرمولاسيون‌هاي ناپايدار را مي‌توان ليوفيليزه كرد و مي‌توان نانوسوسپانسيون‌ها را بدون هيچگونه تغييري در اندازه ذره‌اي دوباره ساخت. هيچگونه تغييراتي حتي بعد از استريليزاسيون با بخار و استفاده از گرما در اين فرمولاسيون‌ها بروز نمي‌كند. به اين ترتيب پايداري فرمولاسيون نانوسوسپانسيون‌ها را تا دو سال مي‌توان افزايش داد.
كاربرد نانوسوسپانسيون‌ها: از نانوسوسپانسيون‌هاي خوراكي بطور اختصاصي براي افزايش سرعت و ميزان جذب داروها استفاده شده است. علاوه بر آن افزايش سرعت اثر داروها، كاهش دفع دارو، افزايش دوز موثر دارو و كاهش تحريك‌پذيري معده نيز گزارش شده است. براي دارورساني به ريه‌ها، افشانه‌ها داراي ذرات ريز دارويي مي‌باشند اما از مشكلات اين سيستمهاي دارورساني توزيع ناهمگون ذرات دارويي در قطرات حامل آنها است. نانوسوسپانسيون‌ها اين مشكل را با افزايش تعداد ذرات در هر قطره برطرف ساخته‌اند و به اين شكل سرعت اثر داروها و ميزان جذب آنها نيز افزايش يافته است. از نانوسوسپانسيون‌ها براي انتقال مقادير زيادي از داروهاي كم محلول در آب به مغز همراه با كاهش عوارض جانبي داروها نيز مي‌توان استفاده كرد. به اين ترتيب، نانوسوسپانسيون‌ها در انواع مختلف روشهاي تجويز داروها از جمله: روشهاي تزريقي، خوراكي، موضعي، ريوي و انتقال هدفمند دارويي كاربرد دارند. در مجموع، نانوسوسپانسيون‌ها نه‌تن‌ها مشكل حلاليت داروها را برطرف كرده‌اند بلكه با تغيير فارماكوكينتيك داروها، باعث بهبود كارايي و عوارض جانبي آنها نيز گرديده‌اند.
اين مسئله نشان‌دهندة يك فرآيند بسيار وقت‌گير و مانع اساسي در زمينة اكتشافات دارويي است چرا كه ميليون‌ها تركيب براي هر هدف بايستي به طور مجزا غربال شوند. اكتشافات نو و فناوري‌هاي جدید ارزيابي به روند شناسايي، توسعه و ورود داروها به بازار سرعت مي‌بخشند. ورود فناوري ميكروآرايه‌ها و آزمايشگاه روي تراشه باعث تسريع روند اكتشافات دارويي شده است. در حالي كه دانشمندان در گذشته فقط قادر به مطالعه يك تا 12 ژن به طور همزمان بودند، در حال حاضر در همان محدودة زماني فناوري ميكروآرايه‌ها امكان بررسي هزاران ژن را فراهم كرده است. امروزه فناوري نانو به دليل داشتن عملكردي در اندازه‌هاي بسيار كوچكتر، به صورت تصاعدي قادر به ارائه عملكردي فراتر از ميكروآرايه‌های امروزی است. فناوري نانو قادر به تسريع و بهبود روندهاي اكتشافات دارويي از طريق كوچك‌سازي، خودكار‌سازي و افزايش سرعت و صحت ارزيابي‌ها مي‌باشد. در نگاه اول به نظر ميرسد که داروهاي مبتني بر نانو، مزاياي ويژه‌اي نیز براي افراد مريض به همراه خواهند آورد.
تأثیر فناوري‌نانو بر صنایع داروسازی در سال 2000، شركت داروسازي Elan از طرف سازمان دارو و غذای آمریکا تأييديه فناوري توليد نانوبلور‌هاي خود را با انجام فرمولاسيون مجدد داروي Rampune® يا سيروليموس به دست آورد. اين فرمولاسيون جديد با كاهش اندازة ذرات به زير 200 نانومتر توانست مشكل حلاليت خيلي پايين دارو را حل كند. شايد مهمترين مزيت اين فرمولاسيون جديد افزايش زمان نگهداري آن نسبت به محصول قديمي می‌باشد. علاوه بر مثال فوق موارد ديگري را نيز جزء مزاياي استفاده از فناوري نانو در داروسازي ذكر كرده‌اند:
افزايش حلاليت: از مزاياي عمدة سيستمهاي دارورساني مبتني بر نانو، تاثیر سریع آنهاست. اين مسئله تاحدودي مربوط به فناوري‌هاي كپسوله‌‌كردن و به دنبال آن افزايش سرعت انحلال ماده در مايعات بدن است. در همين راستا مي‌توان به اين نكته اشاره كرد كه ذرات 10 ميكروني سطحي معادل 2 تا 5 مترمربع به ازاي هرگرم دارا مي‌باشند در حالي كه نانوذرات 3 تا 5نانومتري داراي سطحي معادل 400 تا 500 مترمربع به ازاي هرگرم مي‌باشند. شركت داروسازي Elan روش روكش‌دهي پيشرفتهاي را دارا مي‌باشد كه از كنترل گسترده‌اي بر روي اين نوع ذرات برخوردار است.
كاهش هزينه‌هاي توسعه: تحقيق و توسعه فناوري نانو نيازمند روشهاي جدید آناليز مي‌باشد. توسعة اين روشها و تجاري‌شدن آنها باعث افزايش بازده و بهبود وضعیت صنعت دارورساني خواهد گرديد. از آن جمله شناساگرهاي زيستي مبتني بر نانوذرات مي‌باشند كه در تست‌هاي بررسي كارآيي و ميكروآرايه‌ها كاربرد دارند. برخي شركت‌ها از نانوبلور‌ها (معمولاً ژرمانيوم و سيليكون) براي نشان‌داركردن فلورسانت مواد استفاده مي‌كنند در حالي كه امروزه شركت‌هايي چون Evident technologies, Quantom dots و Kereos از مزاياي ويژة نقاط كوانتومي براي تحقيقات خود استفاده مي‌كنند.هدفمندسازي بيشتر: افزايش كارآيي داروها نسبت به دوز در سيستمهاي دارورساني مبتني بر نانو نياز كلي مصرف دارو را كاهش مي‌دهد و احتمالاً باعث كاهش هزينه‌ها و عوارض ناخواسته در بدن می‌شود. به عنوان مثال شركت ALZA سيستم نانوذره‌اي ليپيدي ويژه‌ای با يك روكش پلي‌اتيلن گليكول موسوم به Stealth® ارائه كرده است. اين فناوري قادر است برخي از پاسخ‌هاي سيستم ايمني را رد كند. به این ترتیب انتقال دقيق داروها به اهداف مدنظر ممكن مي‌شود. Doxil® اولين محصول موجود در بازار است كه در ساخت آن از اين فناوري براي درمان سرطان تخمدان استفاده شده است. از ديگر روشها مي‌توان به انتقال نانوذرات روكش شده با مواد مغناطيسی به بافت مورد نظر با كمك يك ميدان مغناطيسي خارجي اشاره كرد. سودمندي بيشتر براي بيماران: از ديگر مزاياي فناوري نانو كه باعث تقويت صنايع داروسازي مي‌شود، مشتري‌ها هستند. داروهاي مبتني بر فناوري نانو شايد پاسخي به نياز روزافزون به مصرف راحت‌تر داروها باشند. به عنوان مثال چندين داروي جديد براي انتقال به ريه فرمولاسيون مي‌شوند، كه الزاماً بافت ریه محل اثرگذاري آنها نيست. در همین زمینه شركت‌هاي داروسازي Nektar و Pfizer اخيراً فاز سه سيستم انتقال ريوي انسولين خود را به پايان رسانده‌اند.
توسعة سريع شركت‌هاي نوپا در فناوري نانو
انجام پروژه‌هاي بيشمار تحقيقاتي فناوري نانو در مراكز دانشگاهي
افزايش سرمايه‌گذاري‌هاي دولتي در زمينة تحقيقات و فناوري نانو
شرايط زندگي غيرسالم كه منجر به بروز بيماري و درنتيجه نيازمند درمان مي‌شود.
افزايش تقاضاي پزشكان و بيماران براي درمان‌ها و تشخيص‌هاي جديد
افزايش جمعيت افراد مسن و بهبود درمان‌هايي كه منجر به افزايش عمر اشخاص مي‌شوند.
استفاده از فناوري آرايه‌هاي ژني و پروتئيني در اكتشافات دارويي و نياز به شناسايي سريع اهداف مدنظر با استفاده از كمترين حجم نمونه‌ها
يكي از عواملي كه باعث تقويت تحقيق و توسعه در زمينة داروهاي مبتني بر نانو شده است جمعيت افراد مسن و تمايل كلي موجود در زمينة درمان بيماري‌هايي مانند ايدز، پاركينسون و سرطان است. هرچه جامعه بيشتر از مزاياي پيشرفتهاي پزشكي بهره‌مند شود، اميد به زندگي بيشتر مي‌شود. اين نكته علاوه بر كاهش نرخ رشد جمعیت، باعث تقاضاهاي بیشتر در زمينة درمان‌هاي بهبوديافته شده است. علاوه بر آن بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن مانند سرطان، ديابت و بيماري‌هاي عصبي نيز در حال ازدياد مي‌باشند. البته نيازمندي‌ها و تقاضاي بيماران تنها عامل اجتماعي مؤثر در رشد اكتشافات دارويي مبتني بر نانو نيست.
منابع:
http://www.irche.com
http://www.nano.ir
http://bioemm.com
http://www.ipt.ir
/خ
در حال حاضر اكثر داروها از طريق جذب سيستميك به محل اثر خود ارائه مي‌شوند . پايه‌هاي اين نگرش بر اين مبنا است كه اگر مقدار كافي از دارو وارد سيستم گردش خون شود، بالاخره مقداري از آ ن به محل اثر خود اعم از اينكه محل اثر در بافت ، عضو و يا سلول باشد خواهد رسيد . به طور مثال برخي از داروهاي ضد سرطان از اين طريق بر روي سلول هاي در حال تقسيم تأثير مي‌گذارند ، اما در همان حال ممكن است به سلول هاي سالم نيز به نوعي مانند سلول هاي سرطاني آسيب برسانند . البته براي مواجه با اين مشكل و كاهش هزينه‌هاي مربوط به ارائه داروهاي جديد، مي‌بايستي كه آنها را به طور اختصاصي بر روي اهداف تعيين شده طراحي نمود. در مواردي حتي دارو را به آنتي بادي اختصاص ي سلول گرفتار موردنظر متصل مي‌نمايند تا داروي پيوند يافته بتواند به راحتي مسير اتصال خود به سلول هاي هدف را به طور اختصاصي پيدا كند. برخي از محققين نيز نقاط ورودي را در مسير متابوليكي بيماري ها پيدا كرده اند و بر مبناي آن داروها را طراحي و ارائه مي‌نمايند ، اما آيا راه اختصاصي وجود دارد تا بتواند حتي يك مولكول دارو را به طور ايده آل به هدف خود متصل نمايد؟
نگاه ريزتر
داروها در ذرات حامل
در اين عرصه از ساختمان‌هاي مولكولي با هسته سراميكي و يا فلزي تا كمپلكس‌هاي ذرات ليپد ـ پليمر همگي توانائي خود را براي داروسازي به اثبات رسانيده‌اند . بطور مثال شركت Nano Med pharmaceuticals تمامي تلاش خود را بر روي دارو رساني به مغز و همچنين به سيستم ايمني معطوف داشته است. بنا به گفته مسؤولين اين شركت، محققين آنجا توانسته‌اند نانوذرات با طبيعت خنثي، كاتيونيك و يا آنيونيك را از ذرات شيميايي كه عمدتاً داراي خواص داروئي هستند طراحي و توليد كنند. اين ذرات حاوي فرآ ورده هائي از نوع الكل‌هاي با زنجيره طولاني، فسفوليپيدها و مواد فعال كننده سطحي هستند. آنها توانسته‌اند اين داروها را به صورت انكپسول شده و يا به صورت جذب شده بر روي ذرات نوعي ماتريك س طراحي شده در سايز نانو سوار نمايند و اين مجموعه را در اختيار سلول‌هاي هدف قرار دهند. در دارو رساني به سيستم اعصاب مركزي (CNS) ، مشكل‌ترين بخش مربوط به عبور دارو از سد خوني مغزي BBB و رساندن دارو به بخش‌هاي مركزي است. براي آنكه داروئي بتواند براي بيماري‌هائي نظير سرطان مغز، سكته مغزي، آلزايمر و يا پاركينسون مؤثر شود ، مي‌بايستي به راحتي بتواند از اين سد خوني ـ مغزي عبور نمايد. در حال حاضر 95% داروهاي موجود اين مشكل را دارند و لذا در اين گونه موارد به طور مستقيم و با پذيرش مخاطراتي ، آنها را به درون مغز و يا مايع مغز ي- نخاعي تزريق مي نماي ند و يا حتي در بعضي موارد به كمك كاشتني‌ها (implants) دارو در مغز وارد مي‌شود. در حال حاضر برخي از شركت هاي داروئي توانسته‌اند نانو ذراتي را از داروها تهيه نمايند تا بدون برخورد با محدوديت عبور از سد خوني - مغزي بتواند دارو به طور طولاني اثر به بافت‌هاي مغزي برسند و در نتيجه عوارض سميت و عوارض حاصل از دو زاژ بالاتر برطرف شود.
داروي paclitaxel كه در موارد درمان سرطان مغز به كار مي‌رود نيز توسط فناوري نانو به صورت ذرات نانو با قابليت عبور از سد خوني ـ مغزي تهيه و قابل ارائه است. در اين مورد نيز نانو ذرات حاوي paclitaxel در مقادير كمتر و با عوارض جانبي كمتر به درون مغز دارورساني مي‌شود. يك شركت ديگر آلماني به نام Nano Del Technologies با استفاده از جذب داروها بر روي سطح ذرات پلي سيانوآكر يلات توانسته است در راه ارائه فناوري نانو و دارو رساني اقدامات عملي انجام دهد. آنها پس از سوار كردن دارو بر روي پليمر در طي پليمريزاسيون و سپس با مواد فعال سطحي مانند پلي سوربات 80 ذرات نانو را پوشش داده و امكان دارورساني و رهش كنترل شده آن را فراهم مي‌نمايند. البته اين شركت هنوز به درستي مكانيسم برداشت و انتخاب اين ذرات توسط سلول ها را نتوانسته است به دست آورد و لكن شايد نوعي مكانيسم نفوذ به درون سلول (enodcytosis) مطرح باشد. به نظر ميرسد كه پلي سوربات 80 سبب تحريك آپوپروتئين E/B شده و آن هم باعث اتصال ذرات نانوحاوي دارو به ليپوپروتئين‌هاي گيرنده‌هاي سطحي مستقر در سطح سلول‌ها شود و به اين صورت داروها در داخل ذرات به درون سلول هاي مغزي راه مي‌يابند. علي‌رغم آنكه اين شركت هنوز در مرحله آزمايشات بر روي حيوانات است، مغذالك كارائي اين سامانه در دارو رساني ضد صرع ها ، ضد دردها و داروهاي مؤثر بر اعصاب به اثبات رسيده است. اين سامانه به طور جالبي براي دارورساني doxorubicin كه يك داروي مؤثر در سرطان مغز مي‌باشد جواب داده است.
در حال حاضر اين شركت آمادگي همكاري مشترك با ساير شركت هاي داروئي به م ن ظور انتقال امتياز و ادامه همكاري را دارد.
روغن و آب
هر يك از ذرات داخل امولس ي ون كه حاوي 10 الي چند صد مولكول ليگان د هدف هستند مي‌توانند با مولكول‌هاي زيستي يا بيوماركرها اتصال برقرار نمايند. هر يك از اين ذرات مي‌توانند با تعداد زيادي حتي 000/100 مولكول از موادي كه روي آ ن سوار شده اند همراه شوند و به طور فوق العاده اختصاصي به مولكول هدف برسند. اين تعداد از مولكول هاي مواد دارو ي ي در مقايسه با ساير روشها كه براي دارورساني آنها مي‌بايستي مقدار زيادي از مواد تجويز شونده بسيار جالب و متمايز است. شركت Kereos اين سامانه از نانو ذرات را براي كاربرد در تصويربرداري رز و نانس مغناطيسي (MRI) و در ارتباط با دارورساني براي كاربرد داروهاي قلبي و ضدسرطان پيشنهاد داده است در غالب نظريه ، اين مواد پس از اتصال اختصا صي به مولكول‌هاي سرطاني مي‌توانند زمينه موجود در تصاوير مربوط به MRI را تشكيل دهند، كه از حيث ك اربرد ، اين مواد در مراحل اوليه ايجاد سرطان‌ها به امر تشخيص و درمان كمك مي‌كند. در بيماري هاي قلبي عروقي، پيشگيري از تشكيل پلاك آترواسكلروزين كه ريشه خيلي از بيماري هاي قلبي عروقي است و همچنين سبب حملات قلبي مي‌شود بسيار مهم است.
Bristol-Myers Squibb توانسته است كاربرد اين نوع ذرات نانو را در تشخيص پلاك‌هاي اوليه به اثبات برساند و از سال 2007 در مرحله مطالعات باليني در عرصه درمان نيز اين شركت امولس ي ون‌ه اي ي را براي عرضه داروهاي مؤثر بر تومورهاي جامد ارائه كرده است كه تا سال 2006 در مرحله باليني قرار خواهند گرفت.
فلورن ها ( Fullerenes )
در عمل فلورن ها در آب نامحلول هستند لذا لازم است تا به نوعي محلوليت آنها افزايش يابد. اين شركت توانسته است فلورن ها را ب ه كمك اسيدمالونيك اصلاح ساختار نمايد و توليد ماده‌اي به نام C3 را بنمايد كه به طور مؤثري در بيماري تخريب اعصاب مؤثر است. بعدها دسته تركيباتي به نام دندريمر ها تهيه شدند كه اين مواد شاخه‌دار بزرگ مي‌توانستند خواص محلوليت در آب را افزايش دهند. اين امر منجر به تهيه تركيباتي شد كه رفتار فارماكوكينتيك و توزيع در بدن مانند مولكول هاي كوچك را داشتند. اين شركت مجوز يكي از فرآورده هاي خود را به شركت Merck داده است.
ليپوزوم‌ها
اهميت اندازه ذرات
به عقيده كارشناسان البته اندازه كوچك ذرات بسيار مؤثر است به طوريكه در زير 100 نانومتر، ذرات قابليت هاي جالبي از نظر خواص شيميايي، فيزيكي و بيولوژيك بدست مي‌آورند.
دارورساني با نانوسوسپانسيون‌ها، فناوري و كاربردها
روشهاي ساخت نانوسوسپانسيون‌ها
آسياب‌كردن مرطوب (Wetmilling): در اين روش داروي مورد نظر در حضور يك سورفكتانت به‌كمك آسياب خرد مي‌شود.از روشهاي ديگر، اسپري کردن محلول دارويي حاوي حلال آلي فرار درون يك محلول آبي گرم می‌باشد. در روش تبخير سريع حلال، رسوب دارويي در حضور يك سورفكتانت ايجاد مي‌شود. روش تعیین مشخصات نانوسوسپانسيون‌ها: براي مطالعه ميزان رشد ذره‌اي در نانوسوسپانسيون‌ها از روش Field emission low voltage scanning electron استفاده مي‌شود. با اين روش امكان تصويربرداري از ذرات منفرد فراهم مي‌شود. روش تصويربرداري نيروي اتمي براي ارزيابي شكل ذره استفاده مي‌شود. ارزيابي سرعت رسوب‌گذاري نزديك مادون قرمز و كنترل همزمان اندازه ذره‌اي با استفاده از روشهاي Differential scanning calorimetry و X ray diffraction polymorph stability قابل انجام است. توزيع اندازه ذره‌اي به روش Thawcycling و تلاطم مكانيكي و سانتريفوژ قابل اندازه‌گيري است. علاوه بر آن، امكان تزريق و همچنين استريل بودن و پيروژن بودن (فاقد هرگونه عامل تب‌زا) نانوسوسپانسيون‌ها نیز بايستي مورد بررسي قرار گيرد.
بررسي پايداري نانوسوسپانسيون‌ها: عدم تغيير ساختار بلوري بين ماده خام و ذرات سوسپانسيون شده قبل و بعد از هموژناسيون مويد عدم بروز هرگونه تغيير است. فرمولاسيون‌هاي ناپايدار را مي‌توان ليوفيليزه كرد و مي‌توان نانوسوسپانسيون‌ها را بدون هيچگونه تغييري در اندازه ذره‌اي دوباره ساخت. هيچگونه تغييراتي حتي بعد از استريليزاسيون با بخار و استفاده از گرما در اين فرمولاسيون‌ها بروز نمي‌كند. به اين ترتيب پايداري فرمولاسيون نانوسوسپانسيون‌ها را تا دو سال مي‌توان افزايش داد.
كاربرد نانوسوسپانسيون‌ها: از نانوسوسپانسيون‌هاي خوراكي بطور اختصاصي براي افزايش سرعت و ميزان جذب داروها استفاده شده است. علاوه بر آن افزايش سرعت اثر داروها، كاهش دفع دارو، افزايش دوز موثر دارو و كاهش تحريك‌پذيري معده نيز گزارش شده است. براي دارورساني به ريه‌ها، افشانه‌ها داراي ذرات ريز دارويي مي‌باشند اما از مشكلات اين سيستمهاي دارورساني توزيع ناهمگون ذرات دارويي در قطرات حامل آنها است. نانوسوسپانسيون‌ها اين مشكل را با افزايش تعداد ذرات در هر قطره برطرف ساخته‌اند و به اين شكل سرعت اثر داروها و ميزان جذب آنها نيز افزايش يافته است. از نانوسوسپانسيون‌ها براي انتقال مقادير زيادي از داروهاي كم محلول در آب به مغز همراه با كاهش عوارض جانبي داروها نيز مي‌توان استفاده كرد. به اين ترتيب، نانوسوسپانسيون‌ها در انواع مختلف روشهاي تجويز داروها از جمله: روشهاي تزريقي، خوراكي، موضعي، ريوي و انتقال هدفمند دارويي كاربرد دارند. در مجموع، نانوسوسپانسيون‌ها نه‌تن‌ها مشكل حلاليت داروها را برطرف كرده‌اند بلكه با تغيير فارماكوكينتيك داروها، باعث بهبود كارايي و عوارض جانبي آنها نيز گرديده‌اند.
فاكتورهاي مؤثر بر اكتشافات دارويي مبتني بر فناوري نانو
اين مسئله نشان‌دهندة يك فرآيند بسيار وقت‌گير و مانع اساسي در زمينة اكتشافات دارويي است چرا كه ميليون‌ها تركيب براي هر هدف بايستي به طور مجزا غربال شوند. اكتشافات نو و فناوري‌هاي جدید ارزيابي به روند شناسايي، توسعه و ورود داروها به بازار سرعت مي‌بخشند. ورود فناوري ميكروآرايه‌ها و آزمايشگاه روي تراشه باعث تسريع روند اكتشافات دارويي شده است. در حالي كه دانشمندان در گذشته فقط قادر به مطالعه يك تا 12 ژن به طور همزمان بودند، در حال حاضر در همان محدودة زماني فناوري ميكروآرايه‌ها امكان بررسي هزاران ژن را فراهم كرده است. امروزه فناوري نانو به دليل داشتن عملكردي در اندازه‌هاي بسيار كوچكتر، به صورت تصاعدي قادر به ارائه عملكردي فراتر از ميكروآرايه‌های امروزی است. فناوري نانو قادر به تسريع و بهبود روندهاي اكتشافات دارويي از طريق كوچك‌سازي، خودكار‌سازي و افزايش سرعت و صحت ارزيابي‌ها مي‌باشد. در نگاه اول به نظر ميرسد که داروهاي مبتني بر نانو، مزاياي ويژه‌اي نیز براي افراد مريض به همراه خواهند آورد.
تأثیر فناوري‌نانو بر صنایع داروسازی در سال 2000، شركت داروسازي Elan از طرف سازمان دارو و غذای آمریکا تأييديه فناوري توليد نانوبلور‌هاي خود را با انجام فرمولاسيون مجدد داروي Rampune® يا سيروليموس به دست آورد. اين فرمولاسيون جديد با كاهش اندازة ذرات به زير 200 نانومتر توانست مشكل حلاليت خيلي پايين دارو را حل كند. شايد مهمترين مزيت اين فرمولاسيون جديد افزايش زمان نگهداري آن نسبت به محصول قديمي می‌باشد. علاوه بر مثال فوق موارد ديگري را نيز جزء مزاياي استفاده از فناوري نانو در داروسازي ذكر كرده‌اند:
افزايش حلاليت: از مزاياي عمدة سيستمهاي دارورساني مبتني بر نانو، تاثیر سریع آنهاست. اين مسئله تاحدودي مربوط به فناوري‌هاي كپسوله‌‌كردن و به دنبال آن افزايش سرعت انحلال ماده در مايعات بدن است. در همين راستا مي‌توان به اين نكته اشاره كرد كه ذرات 10 ميكروني سطحي معادل 2 تا 5 مترمربع به ازاي هرگرم دارا مي‌باشند در حالي كه نانوذرات 3 تا 5نانومتري داراي سطحي معادل 400 تا 500 مترمربع به ازاي هرگرم مي‌باشند. شركت داروسازي Elan روش روكش‌دهي پيشرفتهاي را دارا مي‌باشد كه از كنترل گسترده‌اي بر روي اين نوع ذرات برخوردار است.
كاهش هزينه‌هاي توسعه: تحقيق و توسعه فناوري نانو نيازمند روشهاي جدید آناليز مي‌باشد. توسعة اين روشها و تجاري‌شدن آنها باعث افزايش بازده و بهبود وضعیت صنعت دارورساني خواهد گرديد. از آن جمله شناساگرهاي زيستي مبتني بر نانوذرات مي‌باشند كه در تست‌هاي بررسي كارآيي و ميكروآرايه‌ها كاربرد دارند. برخي شركت‌ها از نانوبلور‌ها (معمولاً ژرمانيوم و سيليكون) براي نشان‌داركردن فلورسانت مواد استفاده مي‌كنند در حالي كه امروزه شركت‌هايي چون Evident technologies, Quantom dots و Kereos از مزاياي ويژة نقاط كوانتومي براي تحقيقات خود استفاده مي‌كنند.هدفمندسازي بيشتر: افزايش كارآيي داروها نسبت به دوز در سيستمهاي دارورساني مبتني بر نانو نياز كلي مصرف دارو را كاهش مي‌دهد و احتمالاً باعث كاهش هزينه‌ها و عوارض ناخواسته در بدن می‌شود. به عنوان مثال شركت ALZA سيستم نانوذره‌اي ليپيدي ويژه‌ای با يك روكش پلي‌اتيلن گليكول موسوم به Stealth® ارائه كرده است. اين فناوري قادر است برخي از پاسخ‌هاي سيستم ايمني را رد كند. به این ترتیب انتقال دقيق داروها به اهداف مدنظر ممكن مي‌شود. Doxil® اولين محصول موجود در بازار است كه در ساخت آن از اين فناوري براي درمان سرطان تخمدان استفاده شده است. از ديگر روشها مي‌توان به انتقال نانوذرات روكش شده با مواد مغناطيسی به بافت مورد نظر با كمك يك ميدان مغناطيسي خارجي اشاره كرد. سودمندي بيشتر براي بيماران: از ديگر مزاياي فناوري نانو كه باعث تقويت صنايع داروسازي مي‌شود، مشتري‌ها هستند. داروهاي مبتني بر فناوري نانو شايد پاسخي به نياز روزافزون به مصرف راحت‌تر داروها باشند. به عنوان مثال چندين داروي جديد براي انتقال به ريه فرمولاسيون مي‌شوند، كه الزاماً بافت ریه محل اثرگذاري آنها نيست. در همین زمینه شركت‌هاي داروسازي Nektar و Pfizer اخيراً فاز سه سيستم انتقال ريوي انسولين خود را به پايان رسانده‌اند.
عوامل توسعة اكتشافات دارويي مبتني بر نانو
توسعة سريع شركت‌هاي نوپا در فناوري نانو
انجام پروژه‌هاي بيشمار تحقيقاتي فناوري نانو در مراكز دانشگاهي
افزايش سرمايه‌گذاري‌هاي دولتي در زمينة تحقيقات و فناوري نانو
شرايط زندگي غيرسالم كه منجر به بروز بيماري و درنتيجه نيازمند درمان مي‌شود.
علاقة صنعت و سرمايه‌گذاران
افزايش تقاضاي پزشكان و بيماران براي درمان‌ها و تشخيص‌هاي جديد
افزايش جمعيت افراد مسن و بهبود درمان‌هايي كه منجر به افزايش عمر اشخاص مي‌شوند.
شناسايي ساختارهاي جديد واجد خواص جديد
استفاده از فناوري آرايه‌هاي ژني و پروتئيني در اكتشافات دارويي و نياز به شناسايي سريع اهداف مدنظر با استفاده از كمترين حجم نمونه‌ها
يكي از عواملي كه باعث تقويت تحقيق و توسعه در زمينة داروهاي مبتني بر نانو شده است جمعيت افراد مسن و تمايل كلي موجود در زمينة درمان بيماري‌هايي مانند ايدز، پاركينسون و سرطان است. هرچه جامعه بيشتر از مزاياي پيشرفتهاي پزشكي بهره‌مند شود، اميد به زندگي بيشتر مي‌شود. اين نكته علاوه بر كاهش نرخ رشد جمعیت، باعث تقاضاهاي بیشتر در زمينة درمان‌هاي بهبوديافته شده است. علاوه بر آن بيماري‌هاي مرتبط با افزايش سن مانند سرطان، ديابت و بيماري‌هاي عصبي نيز در حال ازدياد مي‌باشند. البته نيازمندي‌ها و تقاضاي بيماران تنها عامل اجتماعي مؤثر در رشد اكتشافات دارويي مبتني بر نانو نيست.
نتیجه گیری
منابع:
http://www.irche.com
http://www.nano.ir
http://bioemm.com
http://www.ipt.ir
/خ
