سیستم انتقال دارو: تحولی در پزشکی…
آیا تا به حال به این فکر کرده اید که داروها از کجا می دانند به کدام نقطه در بدن بروند؟!
تصور کنید که داروها به طور مستقیم به نقاط هدف در بدن شما منتقل شوند، بدون عوارض جانبی و با اثر بخشی بیشتر! این فناوری نوین، آیندهای روشن در راههای درمانی فراهم میکند!

سير تکاملی داروها
استفاده از داروها به قبل از تاريخ مکتوب می رسد. شکل های مختلف داروها اغلب قدمتی به اندازه بشریت دارند، یعنی درست از زمانی که انسان اولیه سعی کرد بهترین راه را برای بهبود جراحات و بیماری ها با درمان های طبیعی به کار گیرد (مثلا تسکين درد زخمهاي بدن با استفاده از برگ تازه درختان و يا گل آلود کردن عضو).
تمدن های بدوی فهمیدند که نمی توانند مواد را مستقیماً برای درمان استفاده کنند و به طور مثال باید از جوشاندن در آب (نقطه آغاز اشکال دارویی مایع)، یا مخلوط کردن با اجزایی مانند چربی که دوام دارو در محل کاربرد را بیشتر می سازد (اولین نمونه های مرهم و ضماد) و یا از موادی که بلعیدن را تسهیل می کردند (نمونه نخستین داروهای جامد)، استفاده کنند. بدین ترتیب همراه با جزء دارویی فعال، یک حامل نیز اضافه شد تا استفاده از آن را ساده تر کند و همچنین آنها را پایدار سازد.
سیستمهای دارورسانی به عنوان یک راه حل ممکن برای کنترل تحویل دارو با دوز مشخص و مدت زمان از پیش تعیین شده در محل مورد هدف است. به این ترتیب فراهم کردن غلظتهای موثر دارو در محل آسیبدیده، باعث افزایش تاثیر درمانی، کاهش تخریب دارو، حفظ گردش در خون به مدت طولانی میشود.
روشهای متعارف رهاسازی دارو در بدن، عمدتا از دو راه گوارشی (قرص، کپسول، شربت) و غیرگوارشی (مانند تزریق، قطرههای چشمی، کرمهای موضعی)، در فواصل زمانی مشخص مصرف دارو، صورت میگیرد. در اغلب این روشها، مسیر پیمایش دارو در بدن، طی مواجهه با محیط اسیدی معده، عبور از اتصالات سخت سلولهای دیوارۀ روده و با ورود به چرخه درون کبدی همراه است که درنهایت جذب گردش خون میشود. در حال حاضر بیشتر داروها از طریق شیوههای سنتی و جذب سیستمیک به محل اثر خود میرسند و با هدر رفتن دارو در طول عبور از دستگاه گوارش، دستگاه گردش خون و بافتهای حدواسط، دوز دارویی به صورت غیرواقعی و بیشتر از مقدار مورد نیاز برای درمان به کار میرود. پایههای این نگرش بر این اساس است که اگر غلظت کافی از دارو وارد گردش خون شود، بالاخره مقداری از آن برای درمان بیماری به محل اثر خود میرسد ولی با این حال، میزان زیادی از دارو در بافتهای سالم بدن، عوارض جانبی ایجاد میکند.
همچنین میدانیم که بدن هر فرد واکنش کاملاً منحصر به فردی به دارو یا ترکیبی از داروها نشان میدهد و ممکن است فرآیند جذب، توزیع و متابولیسم دارو در بدن افراد مختلف، از نظر سرعت و اثربخشی کاملاً متفاوت باشد. فعالیت دارو در بدن نتیجه انواع واکنشهای مولکولی است که نهایتاً منجر به رساندن غلظت مناسبی از دارو به محل مورد نظر می شود.
فرآیند دارورسانی هدفمند، موجب حفظ سطح غلظتهای مناسب دارویی در مدت زمان طولانی میشود و موجب کاهش بسیاری از محدودیتهای متعارف درمانی مانند تعداد دوزهای مصرفی، غلظت اولیه دارویی و همچنین عوارض جانبی ناشی از انتشار ساده دارو در توزیع سیستمی نامشخص میشود. هر سامانۀ تحویل هدفمند، شامل یک دارو، حامل و یک لیگاند هدفگذاری است که در آن، چگونگی توزیع، متابولیسم و جذب سلولی دارو، با توجه به خصوصیات فیزیکوشیمیایی و رفتار بیولوژیک حامل و لیگاند تعیین میشود. بنابراین طراحی حامل و لیگاند مناسب، باعث افزایش کارایی دارو در بافت بیمار و کاهش سمیت دارو در سایر بافتهای سالم میشود.
انتقال دارو در بدن به چند روش اصلی انجام میشود:
- جذب: داروها از طریق راههای مختلفی مثل خوراکی، تزریقی، تنفسی، یا موضعی وارد بدن میشوند.
- توزیع: پس از جذب، دارو از طریق خون به قسمتهای مختلف بدن منتقل میشود. این مرحله به فاکتورهایی مثل جریان خون و بافت هدف بستگی دارد.
- متابولیسم: داروها در کبد یا دیگر بافتها متابولیزه میشوند تا فعال یا غیر فعال شوند.
- خروج: در نهایت، داروها از طریق کلیهها یا سیستم گوارشی از بدن خارج میشوند.
روش های دارورسانی
1.خوراکی: این روش رایجترین و راحتترین روش دارورسانی است. داروها از طریق دهان به شکل قرص، کپسول یا مایعات تجویز می شوند و از طریق دستگاه گوارش وارد جریان خون میشوند.
2.تزریقی: داروها را میتوان مستقیماً به بدن تزریق کرد. روشهایی که در این گروه قرار میگیرند شامل تزریق زیر جلدی (زیر پوست)، عضلانی (در داخل عضله) و داخل وریدی (در داخل ورید) است. روشهای تزریقی باعث میشود دارو سریعتر عمل کند.
3.موضعی: داروها را میتوان به صورت کرم، پماد، ژل یا چسب بر روی پوست استفاده کرد. این روش اغلب برای درمانهای موضعی مانند اختلالات پوستی یا تسکین درد استفاده میشود.
4.استنشاقی: از این طریق داروها مستقیما به ریه منتقل میشوند؛ معمولاً برای بیماریهای تنفسی مانند آسم استفاده میشود.
5.پوست: این روش شامل استفاده از چسبها یا دستگاههای حاوی دارو بر روی پوست است.
6.داخل بینی: داروها را میتوان از طریق بینی با اسپری کردن یا ریختن دارو در سوراخهای بینی استفاده کرد. از این روش اغلب برای میگرن استفاده میشود.
7.سیستمهای تحویل هدفمند: تکنیکهای مختلفی برای هدف قرار دادن داروها به بافتها یا سلولهای خاص بدن استفاده میشود.
8.تجویز رکتال: داروها را میتوان از طریق رکتوم به شکل شیاف استفاده کرد. این روش اغلب زمانی که تجویز خوراکی امکانپذیر نیست یا برای درمانهای موضعی در ناحیه رکتوم استفاده میشود.
9.تجویز زیر زبانی و باکال: برخی از داروها را میتوان با قرار دادن آنها در زیر زبان (زیر زبانی) یا روی گونه (باکال) استفاده کرد. این دارو از طریق غشاهای مخاطی دهان جذب شده و وارد جریان خون میشود.
هر روش تحویل دارو مزایا و محدودیت های خود را دارد و انتخاب روش بستگی به داروی خاص، شرایط تحت درمان و نتایج درمانی مورد نظر دارد. محققان به کشف و توسعه روشهای نوآورانه دارورسانی برای بهبود اثربخشی درمان و راحتی بیمار ادامه میدهند.
روش های دارورسانی را میتوان برای درمان طیف وسیعی از بیماریها و شرایط استفاده کرد.
بیماریهایی که میتوان با روشهای دارورسانی درمان کرد
1.بیماریهای عفونی: روش های دارورسانی به طور گسترده برای درمان بیماریهای عفونی ناشی از باکتریها، ویروسها، قارچها یا انگلها استفاده میشود. از راه های خوراکی، تزریقی و داخل وریدی معمولاً برای تجویز آنتی بیوتیکها، ضد ویروسها، ضد قارچها و داروهای ضد انگلی استفاده میشود.
2.سرطان: روشهای دارورسانی نقش مهمی در درمان سرطان دارند. داروهای شیمی درمانی را میتوان از راههای مختلفی از جمله روشهای خوراکی، تزریقی و وریدی استفاده کرد. سیستمهای دارورسانی هدفمند، مانند لیپوزومها یا نانوذرات، در حال توسعه هستند تا به طور خاص داروهای ضد سرطان را به محلهای تومور برسانند و در عین حال سمیت سیستمیک را کاهش دهند.
3.بیماری های قلبی عروقی: روشهای دارورسانی برای درمان بیماریهای قلبی عروقی مانند فشار خون بالا، نارسایی قلبی و آریتمی استفاده میشود. داروهای این بیماریها را میتوان به صورت خوراکی، داخل وریدی یا از طریق چسبهای ترانس درمال یا دستگاههای قابل کاشت استفاده کرد.
4.بیماریهای تنفسی: روشهای دارورسانی استنشاقی معمولاً برای بیماریهای تنفسی مانند آسم، بیماری انسداد مزمن ریه (COPD )و فیبروز کیستیک استفاده میشود.
5.اختلالات عصبی: روشهای دارورسانی برای اختلالات عصبی مختلف از جمله بیماری پارکینسون، بیماری آلزایمر، صرع و ام اس استفاده میشود. روشهای خوراکی، تزریقی و از طریق پوست برای مدیریت علائم و کند کردن پیشرفت بیماری استفاده میشود.
6.اختلالات هورمونی: از روشهای دارورسانی برای درمان اختلالات هورمونی مانند دیابت، اختلالات تیروئید و کمبود هورمون استفاده میشود.
7.اختلالات خود ایمنی: روشهای دارورسانی برای اختلالات خود ایمنی مانند آرتریت روماتوئید، پسوریازیس و لوپوس استفاده میشود. داروهایی مانند سرکوبکنندههای ایمنی یا داروهای ضد التهابی را میتوان به صورت خوراکی، تزریقی یا از طریق سیستمهای تحویل هدفمند تجویز کرد.
8.بیماری های گوارشی: روشهای دارورسانی خوراکی معمولاً برای درمان بیماریهای گوارشی مانند بیماری التهابی روده، زخم معده و بیماری ریفلاکس معده به مری استفاده میشود. داروها ممکن است به شکل قرص، کپسول یا مایع تجویز شوند.
9.اختلالات ژنتیکی: روشهای دارورسانی برای درمان اختلالات ژنتیکی مانند فیبروز کیستیک، دیستروفی عضلانی و هموفیلی در حال بررسی است. ژندرمانی از راههای مختلفی از جمله استنشاق، تزریق داخل وریدی یا تزریق موضعی انجام میشوند.
از داروهای سنتی تا دارو رسانی هوشمند
انقلاب صنعتی مرحله مهمی برای تولید انبوه و بهبود اشکال دارویی و دسترسی عموم به داروهاست. در اواسط قرن بیستم داروسازان و پزشکان، فهمیدند که سرعت رهایش اشکال دارو، کلید دستیابی به منافع درمانی در عین دوری از عوارض جانبی است. درحالیکه در اشکال سنتی دارویی، انتظار میرود رهایش دارو کاملا سریع باشد.
امروزه بیشتر تلاشها بر روی توسعه دارورسانی هدفمند و رهایش تدریجی دارو از حاملهای دارورسان است. بنابراین در انتقال دارو چندین هدف وجود دارد: هدف اول کنترل سطح غلظت مؤثر دارو برای مدت زمان مناسب در بدن میباشد.
هدف دوم رساندن دارو به یک بافت یا رده سلولی خاصی است که هدف درمان آن رده باشد و هدف سوم غلبه بر سدهای بافتی خاص مانند پوست، روده، مغز و موانع سلولی مانند غشای سلولی است که در صورت نیاز به این اهداف انتقال مستقیم دارو به درون سلولهای مورد نظر برای درمان میسر میگردد.
در تحقیقات دارو رسانی هوشمند انواع مختلفی از حاملهای دارویی مانند مایسلهای پلیمری، وزیکولها، هیدروژل، نانوذرات، درختسان و… مورد بررسی قرار گرفته اند. یک سامانه ایدهآل انتقال دارو باید غیرتهاجمی و غیرسمی باشد، موجب تحریک سیستم ایمنی بدن نشود و قابلیت انتقال عامل دارویی را بصورت کنترل شده و پایدار داشته باشد.
چنین سامانه ای توانایی رهایش داروی تجویز شده را با روشی مناسب و نیز طولانی کردن محدوده زمانی دارورسانی را دارد. انتقال محلی عامل دارویی، غلظت دارو را تنها محدود به یک محل خاص می کند و اثرات جانبی (سیستماتیک) دارو را به حداقل میرساند.
رهایش با سرعت برنامه ریزی شده
اولین نسل از داروهای با رهایش کنترل شده، در 1970 با به تأخیر انداختن رهایش دارو از طریق محدود کردن ورود دارو به گردش خون، جامه عمل پوشانده شد. در واقع برای قابل پیش بینی بودن وضعیت بیمار، باید سرعت رهایش دارو بر اساس طراحی هر شکل دارویی باشد تا بتوان به سطح ثابتی از دارو در هر زمان دست یافت. برای تحقق رهایش کنترل شده، حاملهای جدیدی در صحنه ظاهر شدند که نتیجه ی انقلاب در علم پلیمر بودند تا رهایش دارو با مکانیزم های عدم حلالیت، نفوذ، فرسایش و یا اسمزی تنظیم شود.
رهایش کنترل شده
در مواردی که نیاز به سطح ثابت دارو وجود دارد، بهترین سامانه دارو رسانی هوشمند، سامانه های است که در طولانی مدت دارای سینتیک رهایش از درجه صفر باشد. به عبارت دیگر، در زمان مصرف، سرعت جذب دارو توسط بدن برابر با حذف فیزیولوژیک دارو باشد، که در نتیجه ی آن در طی زمان مصرف، غلظت دارو در پلاسمای خون در محدوده درمانی خاص دارو باقی میماند.
بنابراین اثرات جانبی نامطلوب، محدود شده و ماکزیمم عملکرد دارو فراهم میگردد. در بعضی بیماریها که نیاز به فازهای انفجاری رهایش دارو می باشد، سامانه های انتقال دارویی که دارای الگوی رهایش دو یا چند فازی باشند، بسیار مناسب هستند.
به عنوان مثال در سامانه انتقال انسولین، رهایش انسولین در پاسخ به افزایش گلوکز ناشی از خوردن غذا یا ورزش، صورت میگیرد. علاوه برآن، بسیاری از سامانه های رهایش کنترل شده دارو، نیمه ی عمر ظاهری دارو را افزایش Rate-programmed drug release میدهند، این عمل از طریق حفظ دارو (رهایش نیافته) از تخریب صورت میگیرد.
همچنین این سامانه قابلیت استفاده از بعضی داروها را که قبلا بواسطه حلالیت کم، سمیت زیاد حتی در غلظتهای پایین یا عدم پایداری در شرایط فیزیولوژیک، رد شده بودند را افزایش میدهد.
رهایش پایدار
اشکال دارویی دارای رهایش پایدار، زمانیکه غلظتهای دارویی پلاسما در مدتی طولانی در محدوده درمانی قرار بگیرد، به کار گرفته می شوند تا نیاز به دوزهای مکرر دارو کاهش پیدا میکند. برخی از انواع این داروها که در بازار موجود هستند، عبارتند از: کمپلکسهای دارویی، سوسپانسیونها، امولسیونها و قرصهای فشرده.
سرعت رهایش دارو را میتوان به سرعت جدا شدن دارو از عامل کمپلکس، مرتبط دانست. بطور مشابه، حضور پوششهایی (با قابلیت انحلال آهسته) در پیرامون دارو، ناحیه سطحی در تماس با مایع خارج سلولی را کاهش می دهد و در نتیجه آن سرعت حل شدن دارو در پلاسما، کاهش داده می شود. سوسپانسیونها و امولسیونها نیز نفوذ دارو به داخل پلاسما را به تاخیر میاندازند.
انتقال هدفمند
جستجو برای روشهای کنترل رهایش دارو فقط محدود به سرعت نیست بلکه توجه به محل عملکرد دارو منجر به پدید آمدن نسل دوم این سیستمها یعنی ” انتقال هدفمند” شد.
نیاز به محافظت داروهای ناپایدار از شرایط سخت درون بدن و جلوگیری از عوارض جانبی در مناطقی که عمل کردن یا جذب دارو مطلوب نیست باعث ایجاد ابزارهایی با توانایی رهاسازی دارو در مناطق خاص (اولین مورد مربوط به معده و روده بود) شد.
رهاسازی در این سیستمها بوسیله فرآیندهای شیمیایی، فیزیکی و یا بیوشیمیایی فعال می شود. مثالی از حاملهای مناسب برای این منظور پلیمرهای حساس به pH یا سیستمهای تخریب شونده با آنزیمهای بخش گوارش هستند.
چگونه داروها می دانند به کجا در بدن بروند؟
وقتی برای سردرد آسپرین مصرف می کنید، آسپرین چگونه می داند که به سر شما برود و درد را کاهش دهد؟ پاسخ کوتاه این است که اینطور نیست:
مولکولها نمی توانند خود را از طریق بدن منتقل کنند و کنترلی بر جایی که در نهایت به آن می رسند، ندارند. اما محققان می توانند مولکول های دارو را از نظر شیمیایی اصلاح کنند تا مطمئن شوند که به مکان هایی که ما می خواهیم بیشتر و به جاهایی که نمی خواهیم کمتر بروند. به گفته پژوهشگران، محصولات دارویی حاوی چیزی بیش از یک داروی فعال هستند که مستقیماً بر بدن تأثیر می گذارد. داروها همچنین شامل مواد غیرفعال یا مولکول هایی هستند که ثبات، جذب، طعم و سایر ویژگی هایی را که برای کمک به دارو برای انجام کار حیاتی نیاز است، افزایش می دهند. به عنوان مثال، آسپرینی که می بلعید نیز دارای ترکیباتی است که هم از شکستگی قرص در حین حمل و نقل جلوگیری کرده و هم به تجزیه آن در بدن کمک می کند. تام آنکوردوکوی (Tom Anchordoquy )استاد علوم دارویی از دانشگاه کلرادو در این باره اظهار کرد برای درک بهتر فرآیند فکری طراحی داروهای مختلف، بیایید دارو را از زمانی که برای اولین بار وارد بدن می شود تا جایی که در نهایت به مقصد می رسد، دنبال کنیم.هنگامی که یک قرص را قورت می دهید، قبل از اینکه مولکول های دارو در جریان خون شما جذب شوند، ابتدا در معده و روده حل می شود. هنگامی که دارو در خون است، می تواند در سراسر بدن گردش کند تا به اندام ها و بافت های مختلف دسترسی پیدا کند. در ادامه، مولکول های دارو با اتصال به گیرندههای مختلف روی سلولها که می توانند پاسخ خاصی را تحریک کنند، بر بدن تأثیر می گذارند.حتی اگر داروها برای هدف قرار دادن گیرنده های خاص برای ایجاد یک اثر دلخواه طراحی شده باشند، غیرممکن است که آنها را از ادامه گردش خون و اتصال به مکان های غیرهدفی که به طور بالقوه باعث عوارض جانبی ناخواسته می شوند، حفظ کنیم.باید در نظر داشت که مولکول های دارویی که در خون گردش می کنند نیز به مرور زمان تحلیل می روند و در نهایت از طریق ادرار بدن را ترک می کنند.
از آنجایی که مولکول های دارو می توانند از پوشش روده عبور کنند، بسته به خواص شیمیایی دارو می تواند متفاوت باشد یعنی برخی از داروهایی که می بلعید هرگز جذب نشده و با مدفوع حذف می شوند. در مقایسه با قرص ها و کپسول ها، راه کارآمدتر برای ورود دارو به خون، تزریق مستقیم آن به ورید است. به این ترتیب، تمام دارو در سراسر بدن گردش کرده و از تخریب در معده جلوگیری می کند. بسیاری از داروهایی که به صورت داخل وریدی تجویز می شوند، داروهای بیوتکنولوژی هستند که شامل موادی اند که از موجودات دیگر مشتق شده اند. در موارد دیگر، داروهایی که برای اثربخشی به غلظتهای بسیار بالا نیاز دارند، مانند آنتی بیوتیک ها برای عفونت های شدید، فقط از طریق تزریق قابلیت بالا دارند. در حالی که افزایش غلظت دارو می تواند به اطمینان از اتصال مولکول های کافی به مکان های صحیح برای داشتن اثر درمانی کمک کند، همچنین اتصال به مکان های غیرهدف و خطر عوارض جانبی را افزایش می دهد. یکی از راههای رسیدن به غلظت بالای دارو در محل مناسب، استفاده از دارو در جایی که لازم است، مانند مالیدن پماد بر روی بثورات پوستی یا استفاده از قطرههای چشمی برای آلرژی است. به طور مشابه، استنشاق یک دارو آن را مستقیماً به ریه ها رسانده و از تأثیر گذاری بر بقیه بدن جلوگیری می کند.به گفته دکتر آنکوردوکوی در نهایت، یک جنبه کلیدی در طراحی تمام داروها این است که به سادگی بیماران را وادار کنیم که داروها را در مقادیر مناسب در زمان مناسب مصرف کنند. از آنجایی که یادآوری مصرف چند بار دارو در روز برای بسیاری از افراد دشوار است، محققان سعی می کنند فرمولاسیون دارویی را طراحی کنند تا فقط یک بار در روز یا کمتر مصرف شود.به طور مشابه، قرصها، اسپریهای استنشاقی یا اسپری های بینی راحتتر از تزریقی ها هستند که نیاز به سفر به کلینیک دارند تا پزشک آموزش دیده آن را به شما تزریق کند.
در ادامه به برخی از دلایل کلیدی اهمیت این سیستم اشاره میشود:
- افزایش اثربخشی درمان
– سیستمهای انتقال دارو میتوانند داروها را به طور مستقیم به محل هدف (مانند بافتهای بیمار یا سلولهای سرطانی) منتقل کنند، که این امر باعث افزایش تأثیر درمان میشود.
- کاهش عوارض جانبی
– با هدفگذاری دقیق داروها، میتوان عوارض جانبی ناشی از مصرف غیرمستقیم دارو را به حداقل رساند. این موضوع به ویژه در درمان بیماریهای مزمن بسیار مهم است.
- بهبود کیفیت زندگی بیماران
– بیماران با استفاده از سیستمهای انتقال دارو میتوانند از درمانهای مؤثرتر و راحتتری بهرهمند شوند، که این امر به بهبود کیفیت زندگی آنها کمک میکند.
- کاهش دوز دارو
– با استفاده از تکنیکهای هدفگذاری، میتوان دوز داروها را کاهش داد و در نتیجه هزینههای درمانی را نیز کاهش داد.
- نوآوری در روشهای درمانی
– سیستمهای جدید انتقال دارو به محققان و پزشکان این امکان را میدهند که روشهای نوآورانهای برای درمان بیماریها توسعه دهند، به ویژه در بیماریهایی که درمانهای سنتی آنها مؤثر نبودهاند.
- مدیریت زمان و هزینه
– این سیستمها میتوانند زمان و هزینههای مربوط به درمان را کاهش دهند، زیرا نیاز به بستری شدن طولانیمدت یا جلسات مکرر درمانی را کاهش میدهند.
- پیشرفت در تحقیقات پزشکی
– سیستمهای انتقال دارو به محققان این امکان را میدهند که درک بهتری از نحوه عمل داروها و تعاملات آنها با بدن داشته باشند، که میتواند منجر به پیشرفتهای بیشتر در علم پزشکی شود.
- پشتیبانی از درمانهای شخصیسازی شده
– با توجه به ویژگیهای خاص هر بیمار، سیستمهای انتقال دارو میتوانند به طراحی درمانهای شخصیسازی شده کمک کنند که برای هر فرد بهترین نتیجه را به همراه داشته باشد.
این عوامل نشاندهنده اهمیت بالای سیستمهای انتقال دارو در بهبود فرآیندهای درمانی و ارتقاء سلامت جامعه هستند.
:Resources
-1