Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) — одного из ведущих мировых научно-технических университетов США, известного исследованиями в области инженерии, биомедицины и искусственного интеллекта — разработали новую систему доставки лекарств, которая позволяет направлять препараты прямо в ткани пищевода. Работа опубликована в журнале Nature Biomedical Engineering.

Проблема лечения заболеваний пищевода заключается в том, что действующие вещества практически невозможно доставить локально: препарат слишком быстро проходит через орган, а его эпителий служит мощным барьером. Поэтому пациенты обычно получают системные лекарства, которые действуют на весь организм и могут вызывать побочные эффекты.

Новая технология представляет собой гелеобразную форму лекарства на основе гидрогеля. После проглатывания она временно покрывает слизистую оболочку пищевода, создавая условия для более эффективного проникновения активных веществ в ткань.

В состав системы добавлены два жёлчных соли — натрий хенодезоксихолат и натрий холат. Они временно ослабляют межклеточные соединения эпителия, облегчая прохождение крупных молекул через тканевый барьер.

Этот эффект связан с воздействием на кальций-зависимые структуры, которые обеспечивают плотное сцепление клеток.

Гидрогелевая основа удерживает препарат на поверхности слизистой достаточно долго, чтобы лекарство успело проникнуть в ткань, но затем постепенно разрушается, не вызывая длительного дискомфорта.

Для разработки системы исследователи создали модель, имитирующую структуру пищевода, и протестировали около 100 различных соединений. В результате были выявлены наиболее эффективные комбинации веществ.

В экспериментах на животных система успешно доставляла антитело инфликсимаб — препарат, применяемый при воспалительных и аутоиммунных заболеваниях, включая болезнь Крона и эозинофильный эзофагит.

Важно, что эффект повышения проницаемости оказался обратимым: через три дня клетки возвращались к нормальному состоянию, что снижает риск повреждения тканей.

Авторы подчёркивают, что локальная доставка может уменьшить системные побочные эффекты иммунодепрессантов, поскольку препарат действует преимущественно в зоне поражения, а не во всём организме.

Исследователи продолжают оптимизировать состав для будущих клинических испытаний, включая поиск баланса между временем удержания геля и комфортом пациента.