تصميم الهيدروجيل للعلاج عند الطلب

لقد كانت الإدارة الجهازية للعوامل العلاجية هي النهج المفضل لعلاج معظم الحالات المرضية، وخاصة في علاج السرطان. يرتبط هذا النوع من العلاج بآثار جانبية، وتراكم غير مستهدف، وسُمّية، وتصفية سريعة عبر الكلى والكبد. وقد تركزت الجهود المتعددة على دمج أجزاء مستهدفة في وسائط العلاج النظامي لتعزيز الاحتفاظ وتقليل التصفية والآثار الجانبية. ومع ذلك، فإن نسبة صغيرة فقط من الجزيئات النانوية التي تُعطى نظامياً تتراكم في موقع الورم، مما يؤدي إلى انخفاض فعالية العلاج. وقد دفع هذا الباحثين إلى التشكيك في نظام العلاج الحالي واستغلال مواد توصيل جديدة وطرق إدارة بديلة لتحسين النتائج العلاجية. تعتمد المناهج الحديثة على استخدام منصات توصيل محلية تتجاوز العوائق التي تواجه التوصيل النظامي. تتيح الإدارة المحلية توصيل جرعات "فعالة" أعلى مع تعزيز استقرار الجزيئات العلاجية، وتقليل الآثار الجانبية، والتصفية، والتراكم في الكبد والكلى بعد الإدارة النظامية. لقد أثبتت الهيدروجيل أنها مواد متوافقة حيوياً تسمح بتصميم متعدد الاستخدامات لتحقيق الاستشعار والعلاج في نفس الوقت. يمكن استغلال المرونة الكيميائية والفيزيائية للهيدروجيل لتحقيق تجميع في الموقع مُثار بواسطة المرض وتحلل مبرمج للهيدروجيل وإطلاق الدواء بالتالي، ويمكن أن تعمل الهيدروجيل أيضًا كخزان متوافق حيوياً لتوصيل الحمولة العلاجية المستجيبة للتحفيز. سنركز في هذا التقرير على منصة الهيدروجيل التي طورناها في مختبرنا، المستندة إلى أمين الدندريمر وألدهيد الدكستران. هذه الهيدروجيل استجابة للمرض وقادرة على استشعار البيئة الدقيقة والتفاعل بطريقة متدرجة مع الأمراض المختلفة لتوفير خصائص مختلفة، بما في ذلك التصاق الأنسجة، والتوافق الحيوي، وتحلل الهيدروجيل، ونمط إطلاق الدواء المدفونة. لقد درسنا أيضًا حركيات التحلل لموادنا المستجيبة للتحفيز في الجسم الحي وحللنا الظروف في المختبر التي تُحقق فيها التوافق بين التجارب الحية والمخبرية. كانت تحديد المعلمات الأساسية في البيئة الدقيقة في الجسم الحي تحت الظروف الصحية والمرضية أساسية لتحقيق هذا التوافق. تجعل القدرة اللاصقة للهيدروجيل الدندريمر-الدكستران مثالية للإفراج المحلي المستدام عن الأدوية المدفونة. لقد أظهرنا أنها توفر توصيل مجموعة من العلاجات لمكافحة السرطان، بما في ذلك الأحماض النووية، والجزيئات الصغيرة، وأدوية الأجسام المضادة. كخزان للتوصيل المحلي، فإنه يسمح بتوصيل جرعة عالية من الجزيئات الحيوية النشطة مباشرة إلى موقع الورم. قد تستغل العلاجات المناعية، وهي منطقة مزدهرة حديثاً في علاج السرطان، الهيدروجيل المستجيبة للتحفيز لفرض تأثيرات نظامية بعد العلاج المحلي. ستمكن التوصيل المحلي من إطلاق الجرعة المناسبة من الدواء وتحسين توافر الدواء الحيوي حيثما كان ذلك مطلوبًا، بينما تنشئ في الوقت نفسه الذاكرة وتمارس التأثير العلاجي بشكل نظامي. يسلط هذا التقرير الضوء على وجهة نظرنا حول كيفية استخدام العلاجات المحلية والنظامية التي توفرها الهيدروجيل المستجيبة للتحفيز لتحقيق نتائج علاجية أكثر دقة وطولاً وفعالية.