Hauterkrankungen beeinträchtigen die Hälfte der Weltbevölkerung, aber viele Behandlungen sind nicht wirksam, erfordern häufige Injektionen, oder verursachen Sie beträchtliche Nebenwirkungen. Aber was, wenn es eine Behandlung, die beseitigt Injektionen, reduziert Nebenwirkungen und erhöht Droge Wirksamkeit? Eine Haut-Therapie-mit diesen Eigenschaften werden am Horizont von Mark Prausnitz ‚ s Drug Delivery Lab am Georgia Institute of Technology.
In einer Studie, veröffentlicht am 9. März 2020, in der Zeitschrift Nature Medicine, Prausnitz und sein team von Forscher berichten über Forschung mit einer Haut-Creme angereichert mit mikroskopischen Partikeln, namens-STERNE-Teilchen. Mit bloßem Auge, STERNE Partikel, die Aussehen wie ein Pulver, aber bei genauerem hinsehen eine winzige microneedle Fortsätze ragen aus der Partikel-wie mikroskopischer Sterne. Ein Partikel-haltigen Creme könnte möglicherweise eine bessere Behandlung von Haut-Krankheiten wie Schuppenflechte, Warzen, und bestimmte Arten von Hautkrebs.
Nach dem erfolgreichen Studium seiner Mikroinjektion patches für die Impfung, Prausnitz und post-doc-Stipendiat Andrew Tadros haben die erweiterte Technik mit dem Ziel, die Behandlung von Hauterkrankungen durch einfaches reiben STERNE-Partikel auf der Haut. In einer Studie an Mäusen, Haut-Krebs-Tumoren wurden behandelt mit 5-fluorouracil, eine Krebs-Therapie-Medikament, das funktioniert durch die Begrenzung der Replikation der abnormen Zellen. Tumorwachstum gehemmt wurde nur, wenn das Medikament war, rieb auf der Haut über dem tumor, der in Kombination mit STAR-Partikel, in der Erwägung, dass das Medikament ohne STERNE-Teilchen war viel weniger effektiv.
„Andrew [Tadros] und ich zusammengetan, um Sie anzupassen, die microneedle Technologie und machen es sinnvoll, vor allem in der Dermatologie“, sagte Prausnitz, Regents Professor und J. Erskine Liebe-Jr. – Stuhl in der Georgia Tech School of Chemical and Biomolecular Engineering. „Mikroinjektion patches sind gut auf die Verabreichung von Medikamenten oder Impfstoffen zu einem kleinen Bereich der Haut, aber viele Hauterkrankungen sind Ausbreitung über größere Bereiche. Anstatt zu versuchen, um wirklich große Flecken, die schwierig sein würde, zu nutzen, sind wir schließlich angekommen bei der STAR-Partikel, die gerieben werden, auf der Haut—genau wie jede Haut lotion—und poke kleine Löcher in die Haut, um besser liefern Medikamente.“
STERNE-Teilchen gemischt werden, die in einem therapeutischen Creme oder gel auf die Haut aufgetragen, schmerzlos erstellen von Mikroporen in der Oberfläche der Haut, die dramatisch—aber nur vorübergehend, erhöhen die hautdurchlässigkeit zu Drogen.
Das problem ist, dass die meisten Medikamente werden nicht absorbiert gut in die Haut ein, so oft ein Medikament braucht, um den ganzen Körper durch die Pille oder Injektion nur zur Behandlung der Haut. Verfügbarmachen des ganzen Körpers auf dermatologische Medikamente führt oft zu unerwünschten Nebenwirkungen wie übelkeit oder Organschäden. Zum Glück, die Barriere-Schicht der Haut, die sogenannte Hornschicht ist dünner als die Breite eines menschlichen Haares. Während STAR-Teilchen sind klein, Sie sind groß genug, um poke durch diese Sperrschicht beim reiben auf der Haut und lassen Sie Drogen in den Körper gelangen durch die Mikroporen ohne Schmerzen.
Weitere Bereitstellung wirksamer Medizin direkt an, wo es erforderlich ist, verbessern könnte Behandlungen für Patienten der Umgang mit vielen Arten von Hauterkrankungen. Orales Methotrexat ist eine gemeinsame Behandlung für psoriasis—eine dermatologische Erkrankung, bei der die Hautzellen aufbauen und bilden Schuppen und juckende, trockene Flecken—aber weil die Therapie ist systemisch, es macht den ganzen Körper auf ein Medikament kann schwerwiegende Nebenwirkungen wie Durchfall, Haarausfall und Probleme mit der Leber.
Prausnitz, sagte ärzte müssen abwägen, die Kosten der Freilegung der ganze Körper, um ein Medikament gegen die Behandlung von psoriasis topisch, die weniger wirksam sein können. Das ist, wo die STERNE-Teilchen könnte einen Wert bieten.
„Basierte auf unseren Studien, könnte man zweckmäßigerweise kombiniert mit Methotrexat STERNE-Partikel in einer Creme und die Lokalisierung der Therapie, wo es erforderlich ist,“ Tadros sagte. „Die STERNE-Partikel in der Creme würde es ermöglichen, Medikamente zu bekommen, die in Haut und Behandlung von Krankheiten lokal, wo es behandelt werden muss, und ohne Gefährdung des ganzen Körpers auf das Medikament.“
Haut, Cremes, liefern medikamentöse Therapien könnten erweitern die Palette der verbindungen topisch, Prausnitz und Tadros vorgeschlagen. Nicht-medizinische Cremes infundiert mit STAR-Teilchen wurden bei Menschen getestet, die in der Regel berichteten über ein mildes und angenehmes Kribbeln, aber keine Schmerzen oder Hautreizungen.
Jeder STERN Partikels ist nicht größer als ein millimeter, mit scharfen und starken microneedle Strukturen ragen aus der Oberfläche von 100 bis 300 µm lang. Während die Partikel sind kaum wahrnehmbar für das menschliche Auge, die Mikronadeln auf, die das nicht sind. Außerdem, wenn gemischt mit einer Creme, die STERNE-Teilchen verschwinden aus dem Blickfeld. Das research-team verwendet einen laser, um die Partikel aus keramischen Materialien wie Titandioxid, eine gemeinsame Zutat in Sonnenschutzmitteln und anderen kosmetischen Produkten.
„Titandioxid ist ein gemeinsames material, das wir angepasst haben, um make-STERNE-Partikel“, sagt Prausnitz. „Das material ist gut etabliert, aber es ist die sternförmige geometrie der Partikel, der neu ist.“
Prausnitz, sagte er hofft, um die Skala der STERNE-Partikel für den gewerblichen Einsatz nicht nur in der Dermatologie, sondern auch für kosmetische Zwecke als auch, wo Sie potenziell liefern anti-aging-Behandlungen ohne Injektionen oder anderen aggressiven Verfahren.
„Unsere Forschung ist die Philosophie um ein Verständnis zu entwickeln für biomedizinische Wissenschaft und Technik, und dann bringen Sie zusammen, um etwas zu schaffen, das praktisch und können Patienten profitieren,“ Prausnitz sagte.
Prausnitz und Tadros begonnen haben, ein neues Unternehmen mit dem Namen Microstar Biotech, dass die arbeiten zu vermarkten STERNE-Partikel-Technologie.