FlashFeed

American scientists have developed an implantable "living pharmacy" called HOBIT, which produces biological medicines directly inside a patient's body. The device is designed to help chronic disease patients who struggle with remembering to take medications or administer injections. HOBIT automatically delivers the correct dose at the right time, potentially replacing pills and injections.

Pacjenci, zwłaszcza ci cierpiący na choroby przewlekłe, często muszą brać kilka leków o różnych porach dnia. Wiele osób nie radzi sobie z tym, pomijając dawki lub przyjmując je zbyt późno, a to oczywiście wpływa na wynik leczenia. Jeszcze trudniej jest, gdy terapia wymaga robienia zastrzyków. A gdyby tak leki podawały się same, zawsze w odpowiedniej dawce i o właściwej porze?Implant produkuje leki biologiczneZespół amerykańskich naukowców opracował implantowaną „żywą aptekę”. HOBIT, bo tak nazwano urządzenie (od Hybrid Oxygenation Bioelectronics system for Implanted Therapy), zawiera genetycznie modyfikowane komórki, które produkują leki bezpośrednio w organizmie. W badaniu implant jednocześnie wytwarzał trzy różne substancje: przeciwciało anty-HIV, peptyd podobny do GLP-1 stosowany w leczeniu cukrzycy typu 2 oraz leptynę – hormon regulujący apetyt i metabolizm.Urządzenie przetestowano po wszczepieniu pod skórę u szczurów. W praktyce implantowana „żywa apteka” pozwalałaby na trwające wiele tygodni czy miesięcy dostarczanie złożonych terapii, zwalniając pacjenta z konieczności ciągłego pamiętania o dawkach. W pewnym sensie przypominałaby pompę insulinową, stosowaną przez pacjentów z cukrzycą.– Leki biologiczne często mają bardzo różne okresy półtrwania. Dlatego utrzymanie stabilnego poziomu kilku terapii może być trudne. Nasze wszczepiane „fabryki komórek” produkują takie leki w sposób ciągły. Utrzymywanie komórek przy życiu dzięki naszej technologii dotleniania pozwala utrzymać stały poziom wielu różnych terapii jednocześnie – mówi prof. Jonathan Rivnay z Northwestern University, jeden z naukowców kierujących projektem.Jak działa HOBITImplant ma mniej więcej rozmiar złożonego paska gumy do żucia. Chroni on komórki przed atakiem ze strony układu odpornościowego pacjenta. Jednocześnie dostarcza im tlenu i składników odżywczych, by utrzymać ich działanie przez kilka tygodni. W środku urządzenia są trzy podstawowe elementy: komora na komórki, miniaturowy generator tlenu oraz bateria i elektronika, która steruje działaniem implantu i umożliwia bezprzewodową komunikację z nim. W takich implantach kluczowym ograniczeniem jest tlen. Kiedy komórki są upakowane blisko siebie, mają do niego utrudniony dostęp. Część z nich obumiera, co zmniejsza ilość wytwarzanych substancji. HOBIT rozwiązuje ten problem dzięki integracji z bioelektroniką wytwarzającą tlen z wody bezpośrednio tam, gdzie komórki go potrzebują. To pozwoliło na zmieszczenie większej ich liczby wewnątrz urządzenia.Co dalej z „żywą apteką”?Badacze monitorowali poziomy leków we krwi szczurów przez 30 dni. W przypadku implantów z dotlenianiem pomiary wykazały utrzymujące się poziomy wszystkich trzech leków biologicznych przez cały czas trwania badania. Gdy urządzenie nie miało systemu dotleniania, farmaceutyki o krótszym okresie półtrwania stawały się niewykrywalne do dnia 7, a poziom tych o dłuższym okresie półtrwania stopniowo spadał. Po zakończeniu testów ok. 65% komórek w urządzeniach wytwarzających tlen pozostawało sprawnych, a w tych bez dotleniania – tylko 20%.Projekt jest wspólnie prowadzony przez uczonych z Northwestern University, Rice University i Carnegie Mellon University. Zespół planuje kolejne testy z wykorzystaniem większych modeli zwierzęcych oraz rozwijanie zastosowań ukierunkowanych na konkretne choroby, w tym terapie oparte na przeszczepianych komórkach wysp trzustkowych (to sposób na leczenie cukrzycy typu 1). Dopiero po udanych testach na zwierzętach będzie można przystąpić do badań klinicznych z udziałem ludzi.Źródło: Device