Znajdź zawartość

Gdy boli nas głowa i bierzemy środek przeciwbólowy, raczej nie myślimy o pozycji ciała podczas jego zażywania. Tymczasem naukowcy z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa informują, że pozycja ciała podczas przyjmowania leków może zdecydować, jak szybko lek zostanie wchłonięty, a niewłaściwa pozycja może opóźnić ten moment nawet o godzinę. Amerykanie stworzyli model symulujący procesy mechaniczne zachodzące w żołądku podczas przyjmowania leków. Model ten, który bierze pod uwagę sposób rozpuszczania się leku oraz anatomię żołądka wykazał, że położenie się na prawym boku w czasie połykania tabletki skraca czas jej wchłonięcia. Byliśmy bardzo zaskoczeni faktem, że postawa ma tak duży wpływ na rozpuszczanie się pigułki w żołądku. Nigdy nie myślałem o tym, czy przyjmuję leki w sposób właściwy czy nie. Teraz z pewnością będę się nad tym zastanawiał, mówi główny autor badań, inżynier i ekspert w dziedzinie dynamiki cieczy Rajat Mittal. Większość przyjmowanych doustnie leków zaczyna działać dopiero wtedy, gdy zawartość żołądka przesunie się do jelit. Zatem im bliżej odźwiernika – który łączy żołądek z dwunastnicą – znajdzie się pigułka, tym szybciej zacznie działać. Naukowcy z Johnsa Hopkinsa wykorzystali model żołądka do przetestowania wpływu czterech pozycji ciała na umiejscowienie leku w żołądku. Okazało się, że gdy położymy się na prawym boku lek trafi najbliżej odźwiernika i rozpuści się 2,3 raza szybciej, niż wówczas, gdy przyjmujemy go na stojąco w postawie wyprostowanej. Najgorszą zaś postawą jest położenie się na lewym boku. O ile tabletka przyjęta podczas leżenia na prawym boku rozpuszcza się w żołądku średnio w ciągu 10 minut, a przyjęta na stojąco w ciągu 23 minut, to gdy leżymy na lewym boku mija ponad 100 minut, zanim lek się rozpuści. Dla osób starszych czy przykutych do łóżka, obrócenie się na lewą lub prawą stronę może zrobić wielką różnicę, mówi Mittal. Drugą, po leżeniu na prawym boku, najlepszą postawą była wyprostowana stojąca, równie efektywne było leżenie na plecach. Naukowcy stwierdzili również, że wszelkie schorzenia żołądka mają równie wielki wpływ na wchłanianie leku, co postawa. A to jeszcze bardziej pokazuje, jak ważne jest przyjęcie odpowiedniej postawy. Osoby z chorobami żołądka mogą znacząco skrócić czas rozpuszczania się leku przyjmując odpowiednią postawę. « powrót do artykułu

Na politechnice w Montrealu powstał pierwszy na świecie zdalnie sterowany system dostarczania leków do wybranych komórek. Naukowcy pracujący pod kierunkiem profesora Sylvaina Martela wykorzystali urządzenie do rezonansu magnetycznego podczas zdalnego sterowania nośnikiem leków. Medykamenty zostały wprowadzone do organizmu żywego królika, powędrowały przez arterię do wybranego obszaru nerki, gdzie lekarstwo uwolniono. Terapeutyczne magnetyczne mikronośniki (TMMC- therapeutic magnetic microcarriers) zostały stworzone przez doktoranta Pierre'a Pouponneau'a, który pracował pod kierunkiem profesorów Jeana-Christophe'a Leroux oraz Martela. Nośniki zbudowane są z biodegradowalnych polimerów i mają średnicę 50 mikrometrów. Wewnątrz zamknięto lekarstwo - w tym przypadku była to doksorubicyna - oraz magnetyczne nanocząsteczki. Dzięki nim właśnie możliwe było wykorzystanie MRI do sterowania wędrówką kapsułek przez tętnicę wątrobową do nerek. Wyniki eksperymentu opublikowano w piśmie Biomaterials a autorzy wynalazku otrzymali już patent w USA.

Amerykańscy naukowcy wyizolowali związek, który może się stać lekarstwem na zespół nagłej zmiany strefy czasowej (ang. jet lag syndrome). Dr Steve Kay z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego tłumaczy, że w zwykłych warunkach wszystkie zegary dobowe stanowią symfonię biologicznych rytmów we wszystkich ludzkich narządach. Nadrzędny zegar biologiczny (endogenny oscylator) znajduje się w mieszących się w podwzgórzu parzystych jądrach nadskrzyżowaniowych (SCN, od łac. suprachiasmatici nuclei). Kontroluje on rytmy snu i czuwania oraz zmiany w temperaturze ciała. Układ sercowo naczyniowy ma swój własny zegar, który wpływa na ciśnienie krwi. Pozostałe oscylatory regulują inne rytmy metaboliczne; w trzustce np. produkcję insuliny w komórkach beta wysepek Langerhansa. Gdy człowiek doświadcza zespołu nagłej zmiany strefy czasowej, zegary przestają działać synchronicznie. Pojawiają się złe samopoczucie, dezorientacja, senność i ból głowy, zaburzenia apetytu czy niemożność skupienia uwagi. Zaburzenie rytmu dobowego może oznaczać nie tylko jet lag, ale i nowotwory czy cukrzycę, stąd powszechne wśród badaczy dążenie do zrozumienia i wyeliminowania tego zjawiska. Zespół poszukiwał substancji regulujących zegary biologiczne, wykorzystując gen odpowiadającej za bioluminescencję świetlików lucyferazy (tym samym stał się on genem reporterowym, inaczej wizualizacyjnym). Umieszczano go w komórkach raka kości. Gdy zegary biologiczne ulegały aktywacji, pojawiało się świecenie. Naukowcy przetestowali 120 tys. związków. W końcu natknęli się na longdejzynę (od ang. longdaysin), która znacznie spowalniała cykl. Longdejzyna jest pochodną puryny, heterocyklicznego, aromatycznego związku organicznego. Ekipa Kaya wyodrębniła też inne wpływające na zegary biologiczne substancje, ale longdejzyna miała najsilniejsze działanie. U larw danio pręgowanego potrafiła np. wydłużyć cykl aż o 10 godzin. Longdejzynę bez większych problemów zmodyfikowano chemicznie, by dało się ją później poddać chromatografii powinowactwa (ang. affinity chromatography), połączonej ze spektrometrią mas (ang. mass spectrometry). Chromatografia jest typem chromatografii adsorpcyjnej, w której wykorzystuje się powinowactwo dwóch substancji. W ten oto sposób akademicy ustalili, że celami logdejzyny są kinazy białkowe CKIδ, CKIα i ERK2. Do leków z longdejzyną lub podobnym związkiem jeszcze daleka droga. Kay spodziewa się, że pojawią się one dopiero w ciągu 15 lat. Tego typu medykamenty mogłyby spowalniać lub przyspieszać rytmy biologiczne, by pomóc organizmowi przystosować się do pracy na zmiany czy przeskakiwania stref czasowych.

Arjen Dondorp przed kilkoma dniami został nagrodzony owacją przez uczestników corocznego spotkania Amerykańskiego Towarzystwa Medycyny i Higieny Tropikalnej. Okazją do niezwykłego zachowania szacownego grona stała się prezentacja, podczas której Dondorp przedstawił nowe lekarstwo na malarię. W porównaniu do tradycyjnej chininy lek o nazwie artesunat zmniejsza u afrykańskich dzieci ryzyko śmierci na ciężką postać malarii aż o 23 procent. Oznacza to, że jest on w stanie uratować życie dziesiątków, a może i setek tysięcy najmłodszych rocznie. Wyniki badań Dondorpa zostały omówione w piśmie The Lancet. Doktor Melba Gomes ze Światowej Organizacji Zdrowia stwierdziła, że obecne i wcześniejsze wyniki wskazują, iż artesunat powinien szybko zastąpić chininę. Badania nad artesunatem rozpoczęły się przed pięciu laty, gdy Dondrop i Nicholas White - obaj z University of Oxford, ale pracujący w Bangkoku - przeprowadzili w czterech azjatyckich krajach serię testów, które wykazały, iż w porównaniu z chininą zmniejsza on śmiertelność o 35%. Azjatyckie badania nie dawały jednak odpowiedzi na pytanie, czy równie dobre wyniki uzyska się w Afryce, której mieszkańcy mają inny genom od Azjatów i są bardziej podatni na malarię. Ponadto w azjatyckich testach przebadano tylko 202 dzieci. Kolejnych 1400 badanych stanowili dorośli. Dondorp i White rozpoczęli więc badania w 9 afrykańskich krajach. Objęto nimi 5425 osób poniżej 15. roku życia chorujących na ciężką postać malarii. Wśród dzieci, którym podano chininę zmarło 10,9%. W grupie otrzymującej artesunat odsetek zgonów wyniósł 8,5%. To aż 22,5-procentowa różnica i, jak mówi Dondorp, powód do euforii. Jego zdaniem, jeśli artesunat otrzymałyby wszystkie afrykańskie dzieci, to uda się uratować od 100 do 200 tysięcy z nich. Artesunat, w przeciwieństwie do chininy, zabija też bardzo młode zarodźce malarii. Ponadto jest łatwiejszy w aplikowaniu w tych sytuacjach, w których lek musi być podawany bardzo powoli i ostrożnie. Jest on jednak nieco droższy od chininy, ale na końcową cenę wpłynie też niższy koszt aplikacji. Dondorp i jego zespół przygotowali też - nieopublikowaną jeszcze - analizę kosztów stosowania artesunatu. Wynika z niego, że uratowanie za jego pomocą jednego życia kosztuje tylko 123 dolary. Artesunat produkowany jest przez chińską firmę Guilin Pharmaceutical. Teraz wszystko zależy od urzędników afrykańskich krajów, którzy będą musieli przygotować i wdrożyć nowe procedury dotyczące leczenia malarii.

Naukowcy z Children's Hospital of Philadelphia wykorzystali pola magnetyczne, aby dostarczyć zawierające żelazo nanocząsteczki do metalowych stentów w uszkodzonych naczyniach krwionośnych. Cząsteczki zawierały lekarstwa zapobiegające blokowaniu naczyń krwionośnych. Badania na zwierzętach wykazały, że metoda taka jest bardziej skuteczna niż standardowo wykorzystywane terapie. Robert J. Levy, główny autor badań, stwierdził, że nowa metoda może stać się główną techniką dostarczania leków i innych materiałów do określonych miejsc w organizmie. Ma ona bowiem tę zaletę, w porównaniu z tradycyjnymi sposobami, że pozwala na dostarczenie wyższych dawek leku, wielokrotne ich transportowanie oraz umożliwia przesłanie różnych leków i innych substancji do jednego stentu. Laboratorium Levy'ego wyprodukowało nanocząsteczki o średnicy 290 nanometrów. Były one zbudowane z biodegradowalnego polimeru pokrytego magnetytem. Najpierw w arteriach szczurów umieszczono stalowe stenty, a następnie dostarczono do nich nanocząsteczki z lekiem o nazwie paklitaksel. Następnie zwierzęta poddano działaniu pola magnetycznego przez pięć minut. Było ono 10-krotnie słabsze niż pole generowane przez urządzenia do rezonansu magnetycznego. Dzięki niemu nanocząsteczki przedostały się wgłąb stentu i do okolicznych tkanek. Grupie kontrolnej dostarczono nanocząsteczki w sposób tradycyjny. Po pięciu dniach zbadano obie grupy zwierząt i okazało się, że grupa, na której użyto pola magnetycznego, miała w okolicznych tkankach od 4 do 10 razy więcej nanocząsteczek. Ponadto po 14 dniach od podania pojedynczej dawki paklitakselu w nanocząsteczkach, u zwierząt poddawanych działaniu pola magnetycznego zauważono znacząco mniej przypadków ponownego zwężenia arterii.

Starożytni Egipcjanie przekształcili wino w lekarstwo już 5 tys. lat temu. Biomolekularna analiza pozostałości dwóch naczyń wykazała, że do napoju dodawano różnych ziół, co tylko potwierdza, że wiedza medyczna tych ludzi była naprawdę imponująca (Proceedings of the National Academy of Sciences). W amforze z ok. 3150 r. p.n.e., którą znaleziono w 12-komorowym grobowcu faraona Skorpiona I (U-ja) w Abydos, natrafiono na śladowe ilości melisy, kolendry, mięty i szałwii, a także żywicy sosnowej. Z kolei w dużo młodszym naczyniu z IV-VI wieku n.e. z Gebel Adda w południowym Egipcie odnaleziono rozmaryn i ponownie żywicę sosnową. Ujawniony właśnie papirus z ok. 1850 r. p.n.e. zawierał sporo przepisów na mieszanki ziołowe leczące szereg przypadłości: od dyspepsji po opryszczkę. Wiele z nich powstawało właśnie na bazie wina, lecz na razie nie natrafiono na trop receptury uwzględniającej wymienione wyżej składniki. Jak wyjaśnia dr Patrick McGovern z University of Pennsylvania w Filadelfii, starożytne wina i inne napoje alkoholowe stanowiły sposób na rozpuszczanie i administrowanie mikstur ziołowych zarówno zewnętrznie, jak i wewnętrznie. Zanim pojawiły się syntetyczne lekarstwa, napoje alkoholowe były uniwersalnym środkiem przeciwbólowym. Zespół celowo wybrał akurat te dwie amfory, by porównać zawartość bardzo starej i stosunkowo "młodej". Naukowcy posłużyli się metodą stanowiącą połączenie chromatografii cieczowej i spektrometrii mas. Dzięki temu udało się stwierdzić obecność kwasu winowego. Stanowiło to silny dowód, że naczynia rzeczywiście zawierały wino. Potem Amerykanie zastosowali kolejną technikę – mikroekstrakcję do fazy stacjonarnej (stałej). Okazało się, że gros wykrytych związków chemicznych występuje w roślinach, a zatem zaprawianie wina ekstraktami ziołowymi stanowiłoby najprostsze, a zarazem najlepsze wyjaśnienie. Przełożenie obecności jakichś związków chemicznych na wykorzystanie konkretnych ziół nie jest jednak wcale takie proste. Trzeba by znaleźć markery charakterystyczne tylko dla danej rośliny, by przedstawić dokładną recepturę wina.

Naukowcy ze Szwajcarii poinformowali, że, dodając na wierzch kwantowych kropek cukry, można spowodować by kropki gromadziły się tylko i wyłącznie w wątrobie. To z kolei może pomóc w leczeniu nowotworów i innych chorób. Takie selektywne gromadzenie się kwantowych kropek w wybranych organach umożliwi dostarczenia do nich i tylko do nich odpowiednich leków. O potencjalnych korzyściach z kwantowych kropek w medycynie mówi się od dłuższego czasu. Dotychczas jednak nie rozwiązano problemu dostarczania ich do wybranych organów czy tkanek. Precyzyjne skupianie ich w danym miejscu jest potrzebne, by zwiększyć efektywność leków i zmniejszyć uboczne skutki ich stosowania. Szwajcarom udało się wyprodukować kwantowe kropki pokryte określonymi molekułami węglowodanów, które są przyciągane przez receptory w wybranych organach i tkankach. Podczas badań na myszach dowiedziono, że koncentracja kwantowych kropek pokrytych mannozą lub galaktozaminą, jest w wątrobie trzykrotnie większa, niż kropek niepokrytych żadnym cukrem.

Ludzie z hipertrychozą (znaną jako też jako zespół wilkołaka czy zespół nadmiernego owłosienia) byli kiedyś pokazywani w cyrkach. Włosy pokrywają ich ciała w całości, stąd skojarzenia z futrem. Schorzenie jest niezwykle rzadkie, obecnie zdiagnozowano je u 50 osób z całego świata. Wygląda też na to, że wreszcie znaleziono na nie skuteczne lekarstwo. Zadania tego podjęli się lekarze z Columbia University w Nowym Jorku. Zareagowali oni na apele rodziny 11-letniego Pruthviraja Patila, która wypróbowała już wszelkie możliwe środki zaradcze: homeopatię, terapię laserową, a także preparaty medycyny ajurwedyjskiej. Niestety, bezskutecznie... Amerykanie sądzą, że pomaga coś bardzo nieskomplikowanego, a mianowicie zastrzyki z testosteronu. Badania nowojorczyków sfilmowano, a montażyści uczynili z nich część reportażu Moja szokująca historia: prawdziwe dzieci-wilki. Bohaterami dokumentu są chore na hipertrychozę maluchy z Bombaju. Choć Pruthviraj ma dopiero 11 lat, zdążył już dużo wycierpieć, dlatego teraz rzadko wychodzi z domu. Gdy się urodził, jego matce powiedziano, że wydała na świat boga. Niektórzy zaczęli rozpuszczać plotkę, że to zły znak.

Na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Diego (UCSD) i Clarkson University trwają prace, których celem jest zmniejszenie śmiertelności wśród żołnierzy na polu walki. Większość z nich umiera w ciągu pół godziny od zranienia. Trzydzieści minut to najczęściej zbyt mało czasu, by do żołnierza dotarł lekarz, nie mówiąc już o transporcie do szpitala. Amerykańscy naukowcy pracują nad urządzeniem, które będzie monitorowało stan zdrowia żołnierza, postawi wstępną diagnozę i zaordynuje odpowiednie lekarstwa, a te zwiększą szanse na przeżycie. Szef projektu, profesor nanoinżynierii Joseph Wang z UCSD zatrudnił do pomocy Evgeny'ego Katza z Clarkson, który niedawno opracował bazującą na enzymach bramkę logiczną. Ta reaguje w ściśle określony sposób na pojawienie się różnych biomarkerów, wywołując tym samym "reakcję łańcuchową" polegającą na odpowiednim zamykaniu i otwieraniu kolejnych bramek logicznych. W wyniku takich działań zostaje postawiona wstępna diagnoza. Katz i Wang chcą stworzyć system, który będzie monitorował cztery biomarkery: glukozę, tlen, laktazę i norepinefrynę. Mierzenie ich poziomów pozwala na zdiagnozowanie pojawienia się różnego typu zranień. Na przykład jeśli wskutek urazu u żołnierza dojdzie do wylewu krwi do mózgu, czujnik wykryje rosnące poziomy laktazy, glukozy i norepinefryny. Taka diagnoza spowoduje uruchomienie się bramki logicznej odpowiedzialnej właśnie za tego typu ranę, co z kolei wywoła reakcję układów scalonych odpowiedzialnych za podanie odpowiedniego leku. Chcemy stworzyć inteligentne czujniki, które będą w stanie rozpoznać różne rodzaje zranień, podjąć odpowiednią decyzję i podać lekarstwa - mówi Wang. Na razie są to tylko rozważania teoretyczne. Projekt jest w bardzo wczesnej fazie rozwoju, a jego pomysłodawcy nie wiedzą nawet, jakie rany mogą być rozpoznawane przez czujniki. Muszą zbadać dokładną kombinację biomarkerów, by określić charakterystyki dla różnych ran, a następnie przygotować enzymatyczne bramki logiczne, które będą odpowiednio reagowały. Profesor Wang, którego gabinet jest naszpikowany różnymi czujnikami, mówi, że niektóre z nich już teraz mogą się przydać. Ma bowiem do dyspozycji układy tak małe, że mogą np. zmieścić się w kanalikach łzowych, a nieco większe można wszczepić pod skórę. Naukowcy chcą jednak, by ich technika była jak najmniej inwazyjna, dlatego też będą dążyli do stworzenia technologii, która będzie działała dzięki monitorowaniu łez, śliny czy potu. Pomysł swoich kolegów chwali profesor Martin Bazant, jeden z założycieli działającego na MIT Institute for Soldier Nanotechnologies. Wątpi, co prawda, w możliwość stworzenia w pełni zautomatyzowanego systemu, który będzie zajmował się leczeniem, ale uważa, że olbrzymim postępem będzie skonstruowanie systemu diagnostycznego. To znakomicie pomoże lekarzowi, który na czas dotrze do żołnierza. Profesor Wang mówi, że podobne urządzenia przydadzą się też w zastosowaniach cywilnych. Załogi karetek pogotowia zyskają dzięki nim dostęp do dokładniejszych danych na temat ratowanej osoby, a w szpitalach możliwe będzie monitorowanie na bieżąco stanu wielu pacjentów.

Pacjenci bardzo często, niestety, zapominają o zażywaniu przepisanych im lekarstw. Chorzy na gruźlicę nie są tu wyjątkiem. Studenci z MIT-u wpadli jednak na proste rozwiązanie problemu: system, który za łyknięcie pigułek oferuje korzyści materialne, tutaj darmowe minuty na rozmowy telefoniczne. Nawet współcześnie gruźlica stanowi duży problem. Aby wytępić prątki Mycobacterium tuberculosis i nie dopuścić do wykształcenia lekooporności, konieczna jest bowiem systematyczna półroczna antybiotykoterapia. Studenci z grupy "X Out TB" (Wyplenić Gruźlicę) przetestowali swój pomysł na chorych z Nikaragui. Ich metoda stanowi zgrabne połączenie testu paskowego z SMS-owym systemem raportującym. Pasek zmienia kolor po zanurzeniu w moczu pacjenta, który zażył lekarstwo (związki nasączające pasek reagują z metabolitami medykamentu). Wtedy pojawia się też na nim numer. Pacjenci otrzymują urządzenie dozujące jeden pasek na dobę. Gdy przejdą pomyślnie test połknięcia antybiotyku, mają ok. 2 godzin na wysłanie kodu z paska do centralnej bazy danych. Jeśli wskaźnik stosowania się do zaleceń lekarza jest wystarczająco wysoki, przydziela im się darmowe minuty. Czemu wybrano taką właśnie nagrodę? Ponieważ łatwo jest rozpisać sposób wynagradzania, a większość pacjentów ma już telefony komórkowe. Elizabeth Leshen, jedna z członkiń "X Out TB", dodaje, że łatwo namówić operatorów do wygospodarowania darmowych minut, w dodatku nie trzeba samodzielnie tworzyć żadnej infrastruktury. Wynalazek studentów z MIT-u przyda się do monitorowania systematyczności stosowania leków przeciwgruźlicowych przez mieszkańców krajów rozwijających się, którzy nie mieszkają w pobliżu praktyki lekarskiej.

Firma Vitality Inc. sprzedaje zatyczki do lekarstw, które przypominają o ich zażywaniu w odpowiednim czasie. Aby przyciągnąć uwagę chorego, zaczynają pulsować delikatnym pomarańczowym światłem. Po połknięciu pigułki dioda pali się na niebiesko. Do kompletu można kupić specjalne wtyczki do kontaktu, wyglądające podobnie do elektrycznych odświeżaczy powietrza. Komunikują się one bezprzewodowo z nakrętkami i w tym samym czasie rozświetlają się odpowiednimi kolorami. Co miesiąc pacjent i jego lekarz otrzymują za pośrednictwem poczty raport dotyczący przebiegu farmakoterapii. Razem z raportem przysyłane są kupony. Na bieżąco nakrętka wysyła e-maile z przypomnieniami. GlowCap komunikuje się też z apteką, zamawiając lek przed wyczerpaniem zapasu.