Цивилизация
Около 15 лет назад два профессора из Массачусетского технологического института (MIT) — Роберт Лангер и Майкл Сима — предложили создать программируемый и управляемый удаленно микрочип, который при имплантации в тело человека сможет заменить медицинскую сестру, вводящую препараты внутривенно или внутримышечно. Прошли годы, и такое устройство, наконец, появилось.
Исследователи из MIT и компании MicroCHIPS Inc опубликовали в журнале Science Translational Medicine статью, в которой рассказывается об успешном опыте использования такого чипа для ежедневного введения больному лекарства от остеопороза.
Это первый пример успешного использования микрочипа для введения лекарства,
с которого начинается новая эра медицины — оказание услуг на расстоянии, считает Лангер.
«Это настоящая аптека в одном чипе. Можно удаленно управлять доставкой лекарства, вводить его более мелкими или более крупными порциями, можно комбинировать различные средства», — объяснил Лангер, слова которого приводит пресс-служба MIT.
Роберт Лангер — один из самых известных в США ученых, занимающихся биологией, фармакологией и нанодоставкой лекарств. Лангер неоднократно назывался в числе претендентов на Нобелевскую премию и прославился не только успешными разработками в области направленной доставки лекарств, но и большим количеством доведенных до потребителя продуктов. Две его компании — BIND и Selecta — недавно открыли представительства в России совместно с «Роснано».
Опубликованное в Science Translational Medicine исследование посвящено опыту, проведенному на семи женщинах в возрасте от 65 до 70 лет. С помощью программируемого импланта им вводили терипаратид — гормон, применяемый при лечении остеопороза. Устройство обеспечило такие же объемы введения, как и инъекции, не показав побочных эффектов.
Применение разработанного устройства не ограничивается остеопорозом.
«Микрочип-медсестра может значительно улучшить качество жизни пациентов с хроническими заболеваниями, людей, которым требуется постоянное введение обезболивающего или любого другого инъекционного препарата»,
— отмечает Роберт Фарра, президент компании MicroCHIPS и ведущий автор работы.
«Иногда очень сложно убедить пациента регулярно принимать инъекционные препараты. Вместе с тем режим приема лекарства очень важен для достижения результата лечения. Введение лекарств с помощью микрочипа снимает обе эти проблемы. Мы надеемся, что в будущем режим приема лекарства пациентом будет соблюдаться автоматически», — считает профессор Сима.
Активная работа в этом направлении началась в середине 1990-х годов. В 1999 году специалисты из MIT опубликовали первые результаты в журнале Nature, и была основана компания MicroCHIPS, лицензировавшая медицинские микрочипы MIT. С ее помощью устройства были усовершенствованы: был разработан специальный герметик и система вывода лекарства, стабильно работающая в живой ткани. Например, гормон терипаратид — это полипептид, поэтому он гораздо менее химически устойчив, чем малые молекулы, и его дополнительная герметизация в устройстве для полной изоляции от организма играет очень важную роль.
Испытания на людях начались в Дании в январе 2011 года. За 30 минут при местной анестезии пациенткам вживили такие устройства, с которыми они проходили четыре месяца.
Импланты оказались безопасными, а пациентки вообще отмечали, что часто забывали об их существовании. Импланты содержали по 20 доз терипаратида, упакованных по отдельности в крошечные контейнеры размером с кончик иголки. Стенки контейнеров представляют собой тончайший слой платины и титана, который плавится при воздействии слабого электрического тока, выпуская лекарство в организм. В планах MicroCHIPS создание имплантов, которые одновременно будут содержать сотни доз лекарства.
Так как чипы, управляющие «выдачей» лекарства, программируемые, дозировку можно варьировать и распределять по времени заранее либо уже в процессе приема лекарства. Управляющая станция — Medical Implant Communication Service (MICS) — пока работает лишь на расстоянии около 10 см от импланта, однако исследователи планируют увеличить его. Кроме того, уже разработан миниатюрный глюкометр, который можно совместить с микрочипом-медсестрой. Так прием лекарства можно будет варьировать в зависимости от состояния пациента, в частности уровня сахара в крови.
О том, сколько будет стоить лечение с помощью новых разработок Лангера, пока не сообщается.