Создан пластырь, который сможет лечить рак.

Меланома является смертельной формой рака кожи, а ее распространенность в мире за последние 30 лет значительно возросла. Исследователи разработали быстродействующий пластырь, который эффективно доставляет лекарственный препарат к скоплению клеток меланомы. Устройство, протестированное на коже мышей и человека, может найти широкое применение в медицине.

«Наш пластырь обладает уникальным химическим покрытием.  Принцип его действия таков, что терапевтическая доза препарата попадает в организм за минуту, проходящую с момента попадания на кожу», — говорит Янпу Хе, аспирант, участвовавший в разработке устройство. «Наши пластыри вызывают сильную реакцию антител у живых мышей и обещают вызвать сильный иммунный ответ у человеческой кожи.»

Мази, наносимые на кожу, не способны доставить лекарство глубоко. Шприцы эффективны с этой точки зрения, но обладают другими недостатками: они болезненны и неудобны для пациентов.

Пластыри с микроскопическими иголочками, изготовленные методом послойного (LBL) нанесения покрытия, являются одним из простых и безболезненных способов лечения. С помощью процесса LBL исследователи поочередно покрывают поверхность положительно и отрицательно заряженными молекулами. Для формирования прочной лекарственной пленки на поверхности пластыря каждый слой должен сильно притягиваться к соседнему, а также к микроигле. «Но это притяжение делает пленку очень клейкой»,- отмечает  Янпу Хе, — «Предыдущим прототипам, сохранявшим этот «липкий» характер, требовалось до 90 минут, чтобы достаточное количество препарата проникло под кожу».

Паула Т. Хаммонд, кандидат наук, вместе со своими аспирантами Хе, Селестин Хонг и другими коллегами из Массачусетского технологического института (MIT), придумала, как решить эту проблему. Они разработали новый двухэлементный, pH-чувствительный полимер. «Первая часть содержит группы аминов, которые положительно заряжены при рН производства микроигл, но становятся нейтральными при рН кожи,»- говорит она, — «Вторая же содержит группы карбоновых кислот. Они не обладают зарядом при изготовлении микроигл, но приобретают отрицательную полярность при нанесении пластыря на кожу. Поэтому происходит общее изменение заряда от положительного к отрицательному». Хотя липкие, полярные слои все еще необходимы для создания пленки, пластырь быстро переключается на другой принцип действия при нанесении на кожу. После прокола кожи иголочками, препарат быстро проникает под кожу, покидая пластырь.

Используя куриный овальбумин в качестве модельного антигена, команда вакцинировала мышей с помощью пластырей и сравнила результаты с внутримышечными и подкожными инъекциями. В результате лечения микроиглами уровень антител вырос в девять раз по сравнению с внутримышечными инъекциями (например, прививками от гриппа) и в 160 раз по сравнению с подкожными инъекциями (например, вакцинация от кори). Они также видели эффективную иммунную активацию в хирургических образцах человеческой кожи.

«Наши пластыри могут быть использованы для введения вакцин при борьбе с различными инфекционными заболеваниями, — говорит Хаммонд. «Но мы надеемся, что этот пластырь станет еще одним инструментом в арсенале онкологов против рака, а именно меланомы».

Исследователи определили оптимальную структуру микроигл и препаратов, которые должны активировать иммунные клетки непосредственно в коже. У живых мышей эти клетки, в свою очередь, могут мигрировать в лимфатическую систему и привлекать другие иммунные клетки для атаки на опухоль меланомы. Сейчас исследователи планируют протестировать пластыри на меланомах у мышей.

«Мы используем недорогую химию и простую технологическую схему для преобразования вакцинации, — говорит Хаммонд. «В конце концов, мы хотим получить одобрение устройства и выйти на рынок.»

Если вы публикуете на своем сайте информацию, целью которой является сохранение здоровья людей, вам может подойти домен в зоне .healthcare

Источник: Synthetic charge-invertible polymer for rapid and complete implantation of layer-by-layer microneedle drug films for enhanced transdermal vaccination, the American Chemical Society (ACS) Fall 2019 National Meeting and Exposition.