Дослідники з Університету Торонто бачать майбутнє, в якому одна ін’єкція під повіку зможе замінити місяці щоденного застосування очних крапель для лікування глаукоми — одного з основних чинників сліпоти.

Команда під керівництвом Моллі Шойчет, професора кафедри хімічної інженерії та прикладної хімії, а також Інституту біомедичної інженерії, використала колоїдні лікарські агрегати (CDA) для подовження ефекту маломолекулярного препарату від глаукоми.

Цей новий підхід, описаний у журналі Advanced Materials, дозволяє збільшити тривалість дії препарату з шести годин (при застосуванні очних крапель) до семи тижнів завдяки одноразовій неінвазивній ін’єкції під повіку.

«Очні краплі є найпоширенішим засобом лікування глаукоми, але вони мають значні недоліки, зокрема низьку ефективність і складність дотримання режиму лікування, особливо у літніх пацієнтів», — зазначає Мікаель Данг, докторант лабораторії Шойчет і перший автор дослідження.
«Самостійне застосування крапель є складним завданням, а їхній ефект тимчасовий, що вимагає регулярного введення за точним графіком».

Існують також альтернативні методи лікування, такі як лазерна терапія або хірургічні процедури, які передбачають ін’єкції всередину ока кожні кілька місяців. Проте вони мають ризики ускладнень, включно з інфекцією, запаленням або навіть втратою зору.

Глаукома та сучасні виклики лікування

Глаукома — це група захворювань очей, що характеризуються підвищеним внутрішньоочним тиском, який пошкоджує зоровий нерв, необхідний для підтримки зору. На сьогодні не існує клінічних методів повного вилікування глаукоми, лише терапевтичні підходи, які можуть уповільнити прогресування хвороби.

Новий метод дослідників дозволяє подовжити дію ліків завдяки інноваційному способу доставки препарату. В основі цього методу — колоїди проліків тимололу, дисперговані в гідрогелі. Вперше було продемонстровано, що звичайні маломолекулярні препарати можуть бути хімічно модифіковані у колоїдні форми, що подовжують їхній ефект.

Що таке CDA і як вони працюють?

Колоїдні лікарські агрегати (CDA) — це молекули ліків, які самостійно збираються в нанорозмірні частинки. Традиційно вони вважалися проблемою у розробці ліків, оскільки могли викликати хибнопозитивні та хибнонегативні результати у лабораторних тестах.

Дослідження показало, що CDA можна диспергувати в гідрогелі, які формуються безпосередньо в тканинах після введення.

«Ми продемонстрували, що цей колоїдний лікарський агрегат може бути введений у субкон’юнктивальний простір за допомогою гідрогелю, що самостійно формується in situ», — пояснює Шойчет.

Поєднання CDA та гідрогелю забезпечило:
– Повільне вивільнення препарату протягом кількох тижнів.
– 200-кратне збільшення ефективності порівняно зі стандартними очними краплями.
– Утримання препарату в тканинах без швидкого виведення.

Наступні кроки та перспективи клінічного використання

Лабораторія Шойчет співпрацювала з Джеремі Сіваком, керівником досліджень глаукоми в Krembil Research Institute (частина мережі університетської охорони здоров’я), а також доцентом кафедри офтальмології та візуальних наук медичного факультету Університету Торонто.

Зважаючи на успіх доклінічних досліджень, команда зараз працює над оптимізацією формули препарату для подальшого клінічного застосування.

«Ми уявляємо майбутнє, де цю неінвазивну ін’єкцію можна буде вводити раз на місяць або два у лікарському кабінеті», — каже Данг, який також працює у Synakis, біотехнологічній компанії, що розвиває цю технологію.

Окрім лікування глаукоми, команда досліджує універсальність гідрогелю, оскільки його можна застосовувати для інкапсуляції та контрольованого вивільнення інших маломолекулярних препаратів.

«Попереду ще багато роботи», — додає Шойчет.
«Ми зосереджуємося на стабільності нашого продукту, а також шукаємо фінансування, щоб прискорити його впровадження у клінічну практику».

Оригінальне дослідження було опубліковане в журналі Advanced Materials 6 січня 2025 року.