Mikroigle u terapiji melanoma (Inovacije u biotehnologiji)

Koža i transdermalna primena

Koža razdvaja i štiti organizam od nepovoljnih uticaja spoljašnje sredine. Sastoji je iz tri sloja:

·         epidermis (spoljašnji, nevaskularizovanog sloj)
·         dermis (gusto, vezivno tkivo sastavljeno od kolagena, elastičnih i retikularnih vlakana)
·         hipodermis (sastoji se od adipocita, fibroblasta i makrofaga).

Kornealni sloj epidermisa, stratum corneum, je barijera koju moraju savladati lekovi prilikom transdermalne primene. Međutim, penetracija je moguća samo kod malih molekula od najviše 500 Da, što značajno ograničava isporuku lekovitih supstanci. Neretko sama pomisao na iglu ili njen ubod kod pacijenata izaziva strah i odbojnost prema terapiji. Svi ovi nedostaci mogu se rešiti upotrebom mikroigala.

Mikroigle

Korišćenje mikroigala je minimalno invazivna metoda. Veličina od nekoliko mikrometara u dužini i prečniku im omogućava da u kožu penetriraju dovoljno duboko da formiraju kanale, kojima se vrši isporuka velikih molekula sve do cirkulacije, ali ne i da stimulišu receptore bola. Ove igle mogu biti inkorporirane u flastere, što dodatno olakšava primenu. Pacijenti mogu nesmetano sami koristiti flastere, a da pri tome lek bude isporučen bolje i prijatnije nego na klasičan način, upotrebom hipodermalnih igala.

Mikroigle se najčeše izrađuju od silikona. Mogu se koristiti još i silikon-dioksid, polimeri kao što je svileni fibroin, hijaluronska kiselina, sintetski polimeri, staklo i drugi materijali, kao dodaci tradicionalnim metalnim materijalima. Za isporuku leka, najkorisniji je dodatak šećera kao pomoćne supstance.

U zavisnosti od načina na koji isporučuju supstancu mogu biti čvrste, šuplje, obložene i rastvorljive. Čvrste mikroigle formiraju pore i omogućuju fizički prolaz supstance, šuplje oslobađaju lekovitu susptancu, obložene imaju inkorporiranu lekovitu supstancu na površini igle, a rastvorljive se rastvaraju pri primeni.  

Buduća terapija melanoma

Lečenje melanoma se zasniva na upotrebi imunoterapije u kojoj T limfociti ubijaju ćelije kancera. Problem nastaje kada kancerske ćelije na sebi eksprimiraju proteinski ligand, kojim se vezuju za receptore. T ćelije tada ne mogu da razlikuju kancerske ćelije od zdravih ćelija. Zbog toga je nedavno razvijena upotreba anti-PD-1 antitela (antitela programirane ćelijske smrti) u terapiji u obliku mikroigala inkorporiranih u flaster. Deluju lokalno i selektivno, na nivou kancera na koži, a pri tome ne suprimiraju imunitet pacijenta. Mikroigle su izrađene od hijaluronske kiseline. Flaster se sastoji od anti-PD-1 antitela, ugrađenih u nanostrukuture, i enzima glukoza oksidaza. Kada se flaster zalepi, krv ulazi u mikroigle. Glukoza iz krvi reaguje sa enzimom glukoza oksidazom i stvara se kiselina koja polako razgrađuje nanostrukture i oslobađa anti-PD-1 antitela u kancerske ćelije. Nadamo se da će se u skorijoj budućnosti ovakva ohrabrujuća statistika odnositi na terapiju ljudi.

Literatura

Microneedles: A versatile strategy for transdermal delivery ofbiological molecules, Dong-Jin Lima, Jeremy B. Vines, Hansoo Park, Soo-Hong Le, International Journal of Biological Macromolecules, 2017.

https://news.ncsu.edu/2016/03/gu-immune-needle-2016/