Έξυπνο χάπι με τσιπ από το MIT ενημερώνει ασύρματα αν έχετε πάρει σωστά την αγωγή σας – Ποιοι πρέπει να το παίρνουν;
Ένα έξυπνο χάπι που αναπτύχθηκε από το MIT μπορεί να ενημερώνει ασύρματα ότι έχετε πάρει την αγωγή σας, με στόχο να αποφεύγονται οι χαμένες δόσεις και να βελτιώνεται η συνέπεια στη θεραπεία.
Έξυπνο χάπι μπορεί να ενημερώσει εσάς και τον γιατρό σας ότι παίρνετε σωστά την αγωγή σας
Πολλά στοιχεία δείχνουν ότι αρκετοί άνθρωποι δεν παίρνουν τα φάρμbακά τους όπως τους έχουν συνταγογραφηθεί. Σε έκθεση του Παγκόσμιου Οργανισμού Υγείας (WHO) αναφέρεται ότι στις ανεπτυγμένες χώρες η συμμόρφωση/τήρηση της μακροχρόνιας θεραπείας για χρόνιες παθήσεις είναι κατά μέσο όρο γύρω στο 50% (δηλαδή περίπου οι μισοί δεν ακολουθούν σωστά τις οδηγίες), ενώ στις αναπτυσσόμενες χώρες τα ποσοστά είναι ακόμα χαμηλότερα.
Οι μηχανικοί του MIT σχεδίασαν ένα χάπι που μπορεί να αναφέρει πότε έχει καταποθεί από τον ασθενή. Η εξωτερική στρώση της κάψουλας αποτελείται από ζελατίνη επικαλυμμένη με στρώμα κυτταρίνης και είτε μολυβδαίνιο είτε βολφράμιο, υλικά που εμποδίζουν την εκπομπή οποιουδήποτε ραδιοσυχνοτικού σήματος.
Το σύστημα μπορεί να ενσωματωθεί άμεσα σε υπάρχουσες κάψουλες και χρησιμοποιεί μια βιοδιασπώμενη κεραία ραδιοσυχνοτήτων για να στείλει σήμα λίγο μετά την κατάποση. Αφού μεταδοθεί το σήμα, τα περισσότερα από τα ηλεκτρονικά μέρη του χαπιού διασπώνται με ασφάλεια στο στομάχι, ενώ ένα μικροσκοπικό τσιπ RF περνά μέσα από το πεπτικό σύστημα και αποβάλλεται φυσικά από τον οργανισμό.
Οι ερευνητές λένε ότι η προσέγγιση αυτή θα μπορούσε να είναι ιδιαίτερα χρήσιμη για άτομα που πρέπει να ακολουθούν αυστηρά προγράμματα φαρμακευτικής αγωγής. Σε αυτούς περιλαμβάνονται ασθενείς με μεταμόσχευση οργάνων που βασίζονται σε ανοσοκατασταλτικά φάρμακα, καθώς και άτομα που υποβάλλονται σε μακροχρόνια θεραπεία για λοιμώξεις όπως ο HIV ή η φυματίωση.
«Ο στόχος είναι να διασφαλίσουμε ότι αυτό βοηθά τους ανθρώπους να λαμβάνουν τη θεραπεία που χρειάζονται ώστε να μεγιστοποιούν την υγεία τους», αναφέρει ο Giovanni Traverso, αναπληρωτής καθηγητής μηχανολογίας στο MIT, γαστρεντερολόγος στο Brigham and Women’s Hospital και συνεργαζόμενο μέλος του Broad Institute του MIT και του Harvard.
Ο Traverso είναι ο βασικός συγγραφέας της μελέτης, η οποία δημοσιεύθηκε στις 8 Ιανουαρίου στο περιοδικό Nature Communications. Ο Mehmet Girayhan Say, ερευνητής στο MIT, και ο Sean You, πρώην μεταδιδακτορικός ερευνητής του MIT, είναι οι κύριοι συγγραφείς της μελέτης.
Γιατί η συμμόρφωση στη φαρμακευτική αγωγή παραμένει μείζον ζήτημα
Η αποτυχία λήψης των συνταγογραφούμενων φαρμάκων παραμένει ένα σοβαρό πρόβλημα παγκοσμίως. Κάθε χρόνο, η χαμηλή συμμόρφωση συμβάλλει σε εκατοντάδες χιλιάδες αποτρέψιμους θανάτους και προκαλεί δισεκατομμύρια δολάρια σε περιττά έξοδα υγειονομικής περίθαλψης.
Για να συμβάλει στην αντιμετώπιση αυτού του ζητήματος, το εργαστήριο του Traverso έχει στο παρελθόν εξερευνήσει κάψουλες φαρμάκων που παραμένουν στο πεπτικό σύστημα για παρατεταμένες χρονικές περιόδους, απελευθερώνοντας το φάρμακο σε προγραμματισμένα διαστήματα. Αν και αυτό ήταν αποτελεσματικό σε ορισμένες περιπτώσεις, δεν είναι κατάλληλο για κάθε φάρμακο.
«Έχουμε αναπτύξει συστήματα που μπορούν να παραμείνουν στο σώμα για μεγάλο χρονικό διάστημα, και γνωρίζουμε ότι αυτά τα συστήματα μπορούν να βελτιώσουν τη συμμόρφωση, αλλά αναγνωρίζουμε επίσης ότι για ορισμένα φάρμακα δεν μπορούμε να αλλάξουμε το χάπι», αναφέρει ο Traverso. «Το ερώτημα γίνεται: Τι άλλο μπορούμε να κάνουμε για να βοηθήσουμε τον ασθενή και τους επαγγελματίες υγείας να διασφαλίσουν ότι λαμβάνει τη φαρμακευτική αγωγή;».
Πώς λειτουργεί το σύστημα σηματοδότησης μέσω κατάποσης
Στη νέα μελέτη, η ομάδα επικεντρώθηκε σε μια διαφορετική στρατηγική: την επιβεβαίωση ότι ένα χάπι έχει ληφθεί, αντί να τροποποιηθεί ο τρόπος χορήγησης του φαρμάκου. Οι ερευνητές στράφηκαν στη χρήση ραδιοσυχνοτήτων, ενός τύπου σήματος που μπορεί να ανιχνευθεί εκτός του σώματος και θεωρείται ασφαλής για ανθρώπινη χρήση.
Προηγούμενες προσπάθειες παρακολούθησης φαρμακευτικής αγωγής μέσω ραδιοσυχνοτήτων βασίζονταν σε υλικά που δεν αποδομούνται εύκολα μέσα στο σώμα, πράγμα που σήμαινε ότι ολόκληρη η συσκευή έπρεπε να περάσει ακέραιη από το πεπτικό σύστημα. Για να μειώσει τον κίνδυνο εντερικής απόφραξης, η ομάδα του MIT σχεδίασε ένα βιοαπορροφήσιμο σύστημα που μπορεί να αποσυντεθεί με ασφάλεια μετά τη χρήση.
Η κεραία που είναι υπεύθυνη για τη μετάδοση του σήματος είναι κατασκευασμένη από ψευδάργυρο και ενσωματωμένη σε ένα σωματίδιο κυτταρίνης. Τα υλικά αυτά επιλέχθηκαν λόγω του αποδεδειγμένου προφίλ ασφάλειας και της συμβατότητάς τους με ιατρικές εφαρμογές.
«Επιλέξαμε αυτά τα υλικά αναγνωρίζοντας το ιδιαίτερα θετικό προφίλ ασφάλειας τους, καθώς και τη συμβατότητά τους με το περιβάλλον», αναφέρει ο Traverso.
Η κεραία από ψευδάργυρο και κυτταρίνη τυλίγεται σε συμπαγές σχήμα και τοποθετείται μέσα στο χάπι μαζί με το φάρμακο. Η κάψουλα είναι κατασκευασμένη από ζελατίνη, επικαλυμμένη με κυτταρίνη και είτε μολυβδαίνιο είτε βολφράμιο, τα οποία εμποδίζουν την εκπομπή οποιουδήποτε σήματος ραδιοσυχνότητας πριν από την κατάποση.
Μόλις καταποθεί, η επικάλυψη διαλύεται, απελευθερώνοντας τόσο το φάρμακο όσο και την κεραία. Η κεραία λαμβάνει σήμα από εξωτερική συσκευή ανάγνωσης και, σε συνεργασία με ένα μικρό τσιπ RF, στέλνει πίσω επιβεβαίωση ότι το χάπι έχει ληφθεί. Η ανταλλαγή σήματος πραγματοποιείται συνήθως εντός 10 λεπτών.
Το τσιπ RF έχει διαστάσεις περίπου 400 επί 400 μικρόμετρα και είναι ένα εμπορικά διαθέσιμο εξάρτημα που δεν βιοδιασπάται. Έχει σχεδιαστεί ώστε να διέρχεται με ασφάλεια από το πεπτικό σύστημα. Όλα τα υπόλοιπα εξαρτήματα διασπώνται στο στομάχι εντός περίπου μιας εβδομάδας.
«Τα εξαρτήματα έχουν σχεδιαστεί ώστε να διασπώνται μέσα σε λίγες ημέρες, χρησιμοποιώντας υλικά με καλά τεκμηριωμένο προφίλ ασφάλειας, όπως ο ψευδάργυρος και η κυτταρίνη, τα οποία ήδη χρησιμοποιούνται ευρέως στην ιατρική», αναφέρει ο Say. «Στόχος μας είναι να αποφύγουμε τη μακροχρόνια συσσώρευση, διατηρώντας παράλληλα αξιόπιστη επιβεβαίωση ότι το χάπι λήφθηκε. Η μακροπρόθεσμη ασφάλεια θα συνεχίσει να αξιολογείται καθώς η τεχνολογία προχωρά προς την κλινική χρήση».
Πιθανά οφέλη για ασθενείς υψηλού κινδύνου
Σε δοκιμές σε ζώα, το σύστημα μετέδωσε επιτυχώς σήματα από το στομάχι προς έναν εξωτερικό δέκτη που βρισκόταν σε απόσταση έως και 60 εκατοστών. Εάν προσαρμοστεί για χρήση σε ανθρώπους, οι ερευνητές φαντάζονται το χάπι να συνδυάζεται με μία φορετή συσκευή που θα μπορούσε να μεταφέρει τα δεδομένα απευθείας στην ιατρική ομάδα του ασθενούς.
Προγραμματίζονται περαιτέρω προκλινικές μελέτες, και η ομάδα ελπίζει να ξεκινήσει δοκιμές της τεχνολογίας σε ανθρώπους στο άμεσο μέλλον. Οι λήπτες μοσχευμάτων είναι μεταξύ των ομάδων που θα μπορούσαν να ωφεληθούν περισσότερο, καθώς η παράλειψη δόσεων ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων μπορεί γρήγορα να οδηγήσει σε απόρριψη του μοσχεύματος.
«Θέλουμε να δώσουμε προτεραιότητα σε φάρμακα όπου η μη συμμόρφωση μπορεί να έχει πραγματικά επιβλαβείς συνέπειες για το άτομο», εξηγεί ο Traverso.
Πρόσθετες ομάδες που μπορεί να ωφεληθούν περιλαμβάνουν ασθενείς με πρόσφατη τοποθέτηση stent που χρειάζονται φαρμακευτική αγωγή για την πρόληψη θρομβώσεων, άτομα με χρόνιες λοιμώξεις όπως η φυματίωση, καθώς και άτομα με νευροψυχιατρικές διαταραχές που επηρεάζουν τη συνέπεια στη λήψη φαρμάκων.
Πηγή: oloygeia.gr