Одна инъекция может обеспечить недели действия лекарств от остеоартрита

Учёные из Университета в Буффало разработали инъекционный гидрогель, который позволяет удерживать лекарства от остеоартрита в суставе значительно дольше, чем при традиционных инъекциях.

После одной минимально инвазивной инъекции материал превращается из жидкости в гладкое, смазывающее полутвёрдое депо при температуре тела. Оказавшись на месте, он может оставаться в суставе несколько недель, постепенно высвобождая наночастицы с лекарством.

Основная проблема в лечении остеоартрита

Остеоартрит (ОА) — одна из ведущих причин хронической боли и инвалидности в мире. Обычные методы лечения, вводимые непосредственно в сустав, включая анальгетики, кортикостероиды и вязкостные добавки, могут облегчить симптомы, но их эффект часто недолговечен, и они не всегда замедляют прогрессирование заболевания.

Одним из самых больших препятствий является то, что низкомолекулярные лекарства и биопрепараты могут быстро выводиться из синовиальной жидкости. Исследователи также сталкиваются с проблемами при попытке доставить гидрофобные препараты в концентрациях, достаточных для эффективности, без увеличения воздействия на весь организм.

Платформа гидрогеля Университета в Буффало была разработана для решения обеих проблем: она удерживает терапевтические соединения в суставе и постепенно высвобождает их с течением времени.

Лекарственное депо, формирующееся внутри сустава

Инъекционная формула изначально является жидкостью, что позволяет вводить её с помощью минимально инвазивной процедуры. При температуре тела она быстро превращается в смазывающий полутвёрдый материал, который действует как локальный резервуар для лекарства.

Платформа сочетает биосовместимую полимерную матрицу с наночастицами, несущими лекарство. Эти наночастицы предназначены для переноса больших количеств плохо растворимых терапевтических соединений, которые в противном случае трудно доставить в водной среде.

Система также использует материалы, уже одобренные регулирующими органами, что должно упростить будущее клиническое применение.

Попадая внутрь сустава, терапевтические соединения высвобождаются за счёт диффузии и постепенного расслабления гидрогелевой матрицы. Этот процесс обеспечивает контролируемое локальное воздействие в течение нескольких недель, а не быстрое исчезновение лекарства из сустава.

Исследователи проверили подход с использованием активатора SIRT6. Платформа также может быть адаптирована для переноса других гидрофобных соединений, модифицирующих заболевание.

Более длительная доставка лекарств и смазка суставов

Одним из потенциальных преимуществ является более длительное терапевтическое окно. Удерживая лекарство локально в течение длительного периода, система может снизить частоту инвазивных инъекций в сустав, а также уменьшить вероятность системных побочных эффектов.

Гидрогель также был разработан с учётом модификации заболевания. Вместо того чтобы сосредотачиваться только на облегчении боли, он может доставлять соединения, воздействующие на биологические процессы, связанные с остеоартритом, включая хроническое воспаление и клеточное старение.

Ещё одна особенность — его двойная роль внутри сустава. Материал функционирует как система доставки лекарств с замедленным высвобождением и как вязкостная добавка, что означает, что он потенциально может улучшить смазку сустава, одновременно доставляя методы лечения, направленные на основное заболевание.

Платформа может переносить плохо растворимые лекарства в относительно высоких концентрациях и может быть адаптирована для различных терапевтических нагрузок и применений в суставах.

Потенциальное применение помимо остеоартрита коленного сустава

Основное предполагаемое применение — остеоартрит коленного сустава (большой целевой рынок).

Та же технология может найти применение при посттравматическом остеоартрите, дегенерации межпозвоночных дисков, дегенерации вращательной манжеты плеча и локальной доставке других гидрофобных лекарственных кандидатов.

Источники:

sciencedaily.com

Материалы предоставлены Исследовательским фондом Университета штата Нью-Йорк.