פותחה שיטה לשחרור תרופה במקום מדויק בגוף

חוקרים בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון פיתחו טכנולוגיה לשחרור תרופות במקום המדויק בגוף באמצעות אור, ללא כל התערבות פולשנית.

התפזרותן האקראית של תרופות ברחבי הגוף, מפחיתה את יעילותן ויתר על כן, גורמת לפגיעה ברקמות בריאות. זו הסיבה שחולי סרטן המטופלים בכימותרפיה סובלים מנשירת שיער ומבעיות מעי - רקמות המאופיינות בתחלופת תאים מהירה ולכן נפגעות מהתרופה, שעיקר פעילותה בבלימת חלוקת התאים.

הדוקטורנטית אלונה שגן ופרופ'-משנה בעז מזרחי, פיתחו טכנולוגיה המאפשרת לשחרר את התרופה, לאחר צריכתה, רק ברקמה החולה שאליה היא מיועדת, באמצעות אריזה פולימרית שבה לכודים, מלבד התרופה, חלקיקי זהב ננומטריים. כאשר מאירים על האריזה, מתחממים חלקיקי הזהב ומתיכים אותה, כך שהתרופה משתחררת.

לדברי שגן, "חומרים רגישים לאור (photo-triggered materials), ממלאים תפקיד מרכזי ביישומים ביו-רפואיים רבים, אולם למרות הפוטנציאל העצום שלהם, רבים מהם אינם ישימים משתי סיבות: א. רעילות של האריזה הפולימרית עצמה; ב. נזק הנגרם על-ידי אור עתיר אנרגיה (גלים קצרים)".

החוקרים פיתחו את האריזות הייחודיות, כך שיותכו כתוצאה מהקרנה של אור בגלים ארוכים (NIR). כתוצאה מהקרנת האור, מתחממים חלקיקי הזהב, מתיכים את אריזת הפולימר ומשחררים את התרופה. יתרונו העיקרי של NIR - אור הקרוב לאינפרה-אדום - בכך שהוא חודר את רקמות הגוף בלי לפגוע בהן.

לדברי מזרחי, "פיתחנו כאן חומר עם נקודות היתוך משתנות, המאפשר לנו לשלוט בהיתוך באמצעות אורך הגל. היתרון הוא שהאריזות שלנו עשויות מפולימרים המאושרים על-ידי ה-FDA (רשויות הבריאות האמריקניות), ולכן אנחנו מעריכים שהדרך ליישום קליני תהיה קצרה יחסית".

החוקרים מעריכים, כי הטכנולוגיה החדשה תוכל לשמש גם למטרות אחרות מלבד העברת תרופות, למשל כדבק אוטם לפציעות חיצוניות ופנימיות, לקיבוע זמני של רקמות בזמן ניתוח וכפיגום מתכלה לגידול רקמות המיועדות להשתלה. אולי אפילו כחומרים בעלי תכונות של תיקון עצמי (self-healing) לשימושים רפואיים ואחרים.

לדברי מזרחי, "במאמר הנוכחי התמקדנו בקונספט ובחומר - כיצד ביכולתנו לייצר את החומר כך שיתאים לתכונות המכניות והפיזיקליות המבוקשות. השלב הבא, שאותו נפרסם במאמר נוסף בקרוב, כולל אריזות המכילות תרופה, כך שנוכל לבדוק את השיפור באפקטיביות של תרופות בעקבות השימוש בטכנולוגיה שפיתחנו".