Verringerung der Belastung der Tuberkulose-Behandlung: Drug-delivery-system würde es den Patienten ermöglichen, zu wechseln von der täglichen zur monatlichen Dosen

Tuberkulose ist weltweit eine der tödlichsten Infektionskrankheiten: Ein Drittel der Weltbevölkerung ist mit TB infiziert, und mehr als 1 Millionen Menschen an der Krankheit sterben jedes Jahr.

Ein Grund, TB ist so allgegenwärtig ist, dass die Behandlung erfordert eine sechs-Monats-Kurs, der täglich Antibiotika, die schwierig ist für etwa die Hälfte aller Patienten einzuhalten, die insbesondere in ländlichen Gebieten mit begrenztem Zugang zu medizinischen Einrichtungen. Überwinden zu helfen, ein team von Forschern, geführt von MIT-ersonnen hat, einen neuen Weg zu liefern Antibiotika, von denen Sie hoffen, die machen es leichter zu heilen, mehr Patienten und die Gesundheitskosten zu senken.

Mit diesem neuen Ansatz, einen gewickelten Draht geladen mit Antibiotika ist eingefügt in den Magen des Patienten durch eine Magensonde. Einmal im Magen, das Gerät langsam freigesetzt Antibiotika über einen Monat, wodurch die Notwendigkeit für die Patienten, Tabletten zu nehmen jeden Tag.

„Ein system, das Ihnen erlaubt, um sicherzustellen, erhält der patient die komplette Kur könnte wirklich entscheidende“, sagt Giovanni Traverso, ein Assistenzprofessor MIT der Abteilung des Maschinenbaus und ein Gastroenterologe am Brigham and Women ‚ s Hospital. „Wenn man die situation mit Tuberkulose, wo Sie mehrere Gramm Antibiotika, die getroffen werden müssen, jeden Tag, seit vielen Monaten, wir brauchen eine andere Lösung.“

Traverso und Robert Langer, die David H. Koch Instituts-Professor am MIT, sind die senior-Autoren der Studie, die erscheint in der März-13-Ausgabe von Science Translational Medicine und enthält eine vollständige Liste der Autoren. Das Papier der führende Autor ist der MIT-Absolvent Malvika Verma; das team auch andere am MIT, ebenso wie Wissenschaftler von der Harvard Medical School, der Boston University School of Public Health, die mehrere Krankenhäuser in Indien, und die Tata-Trusts von Mumbai, Indien.

Langfristige Lieferung

Für mehrere Jahre, Traverso und Langer arbeiten bereits auf einer Vielzahl von Pillen und Kapseln, können Sie im Magen verbleiben und langsam die release-Medikation nach Einnahme. Diese Art von drug-delivery -, glauben Sie, könnte die Behandlung für viele chronische Krankheiten erfordern tägliche Dosen von Medikamenten.

Eine Ihrer Kapseln hat gezeigt, Versprechen für die Bereitstellung von kleinen Mengen von Medikamenten zur Behandlung von HIV und malaria. Nach dem Verschlucken der Kapsel ist die äußere Beschichtung löst sich, so dass sechs Arme zu erweitern, zu helfen, das Gerät zu Hütte in den Magen. Mit diesem Gerät können Sie tragen etwa 300 Milligramm Drogen-genug für eine Woche lohnt der HIV-Therapie, zum Beispiel. Jedoch bei weitem nicht die Nutzlast benötigt wird zur Behandlung von Tuberkulose, das dauert etwa 3 Gramm Antibiotika jeden Tag.

„Wir hatten mit der Entwicklung eines völlig neuen Systems, die es erlauben könnten eine automatisierte Freigabe dieser Medikamente im Laufe von etwa einem Monat,“ Verma sagt. „Dieses neue system bietet Platz für eine Menge mehr Droge und es kann Los das Medikament für einen längeren Zeitraum.“

Die neue Vorrichtung besteht aus einem dünnen, elastischen Draht aus nitinol-eine Legierung aus nickel und Titan, die Ihre Form verändern können, basierend auf der Temperatur. Die Forscher string können bis zu 600 „Pillen“ von verschiedenen Antibiotika, entlang der Draht, und die Drogen sind verpackt in Polymeren, deren Zusammensetzung kann abgestimmt werden, zur Steuerung der rate der Droge wird freigegeben, sobald das Gerät in den Magen.

Der Draht wird geliefert, um den Magen des Patienten über einen Schlauch eingefügt durch die Nase, die routinemäßig in den Kliniken für die Bereitstellung von Medikamenten und Nährstoffen. Als Teil Ihrer Studie, die Forscher Befragten 300 Tuberkulose-Patienten in Indien, und die meisten sagten, dass diese Art der Lieferung wäre für Sie akzeptabel für langfristige Behandlung.

„In vielen Fällen war dies bevorzugt durch die Patienten, die kommen könnten, zu einem Gesundheits-Einstellung alle zwei Wochen oder alle vier Wochen statt, um gesehen zu werden von einer ärztin jeden Tag,“ Traverso sagt.

Sobald der Draht erreicht die höheren Temperaturen des Magens, bildet es eine Spule, die verhindert, dass es vorbei weiter durch den Verdauungstrakt. In tests bei Schweinen, die Forscher fanden heraus, dass die Prototyp-Gerät freigeben könnte mehrere verschiedene Antibiotika bei einer Konstanten Geschwindigkeit für 28 Tage. Sobald alle Drogen ausgeliefert werden, wird das Gerät abgerufen wird, durch die Magensonde mit einem Magneten anziehen kann die Spule.

Kostenreduzierung

Das research-team enthalten ein ökonom, David Collins von der Boston University, die analysiert, die möglichen wirtschaftlichen Auswirkungen dieser Art der Behandlung. Er fand, dass, wenn implementiert, in Indien, Behandlung Kosten könnten reduziert werden, indem über 8.000 US-Dollar pro patient.

„Das aktuelle Modell für die TB-Behandlung ist directly observed treatment, short course, wo die Patienten kommen jeden Tag, und jemanden haben, beobachten Sie, nehmen Sie Ihre Pillen. Das ist eine enorme Entlastung für die Patienten und das Gesundheitssystem,“ Verma sagt. „Wir erwarten, dass diese, wie unter Verwendung der Infrastruktur des direkt beobachteten Behandlung, aber die Verringerung der Häufigkeit der Verabreichung der Behandlung von täglich bis monatlich.“

Eine andere Krankheit, wo dieser Ansatz nützlich sein könnte, ist hepatitis C, das erfordert Behandlung mit antiviralen Medikamenten für zwei bis sechs Monate. Viele andere Infektionskrankheiten auch benötigen Dosen von Medikamenten, die sind zu groß, um in einem der kleineren, ingestible Geräte, Traverso und Langer entwickelt haben.

„In vielen Situationen müssen Patienten nehmen multigram Dosierungen eines Medikaments, aber bis jetzt, war das sehr schwer zu tun,“ Langer sagt. „Wir glauben, dass dieser neue Ansatz ist ein wichtiger Meilenstein in Richtung dieses problem anzugehen.“

Dieses system könnte auch nützlich sein für die Bereitstellung von Medikamenten, die Behandlung von Alkoholabhängigkeit und anderen Arten von Drogenmissbrauch, sagen die Forscher.

Die Forschung wurde finanziert von der Bill-und-Melinda-Gates-Foundation, die Nationalen Institute der Gesundheit, die MIT der Tata-Center, die National Science Foundation, die Alexander von Humboldt-Stiftung und der Klinik für Gastroenterologie am Brigham and Women ‚ s Hospital.