„Лекарствената гъба“ представлява абсорбиращ полимер, който покрива цилиндър, изработен с 3D принтер така, че точно да приляга на вената, по която се оттича кръвта от засегнатия орган – например черния дроб при чернодробен рак. Там тя попива всяко количество медикамент, което не е абсорбирано от тумора, като му пречи да достигне и потенциално да отрови други органи.
При ранни тестове, проведени с прасета, лекарственият абсорбент с полимерно покритие поемал средно 64% от медикамент за чернодробен рак (доксорубицин), който бил инжектиран по-нагоре по вената.
Гъбата се вкарва във вената подобно на стент и се оставя там за времето на химиотерапевтичната процедура, примерно няколко часа, казват създателите й от Калифорнийския университет в Бъркли и Сан Франциско.
Повечето химиотерапевтични препарати са отровни, така че лекарите ходят по тънък лед, когато ги прилагат. Дозата трябва да бъде достатъчна, за да убие или спре растежа на раковите клетки, но не толкова, че да увреди необратимо останалите клетки и органи на пациента. И дори тогава химиотерапията в повечето случаи се съпровожда от тежки странични ефекти като гадене, повръщане, диария и потискане на имунната система, без да споменаваме окапването на косата и язвите.
По-щадящи терапии
Рентгенологът Стивън Хетс от Калифорнийския университет в Сан Франциско лекува рак на очите и мозъка, като прокарва катетри през кръвообращението за доставяне на химиотерапевтичните медикаменти директно до мястото на тумора. Така до него достига максимална доза от лекарството, а до останалата част от тялото – възможно най-малка, свеждайки до минимум страничните ефекти. Това е огромно подобрение спрямо инжектирането на медикаментите за химиотерапия направо в кръвообращението, което им позволява да достигнат и отровят всяка част от тялото, разчитайки, че туморът ще загине преди пациента. Въпреки всичко, обикновено повече от половината от инжектираната доза не отива там, където трябва.
Преди няколко години Хетс започнал да обмисля сериозно подобрение – да се филтрира кръвта, която излиза от засегнатия орган, за да се отстрани излишъкът от медикамента, така че много по-малко от него да стигне до другите части на тялото.
Един от хората, към които се обърнал в търсенето си на подходящ абсорбент за поставяне в кръвообращението, бил Ниташ Балсара, професор по химично и биомолекулярно инженерство от Калифорнийския университет в Бъркли, и специалист по йонни полимери за батерии и горивни клетки. А през 2016 година стипендиантът от Бъркли Чели Чен открил йонен полимер, подобен на използваните при горивните клетки, който ефикасно абсорбирал доксорубицина.
Въз основа на този полимер екипът на Балсара създал комерсиална версия на абсорбента, която по-лесно се добивала в големи количества, след което друг изследовател от Бъркли, Хи Джун О, прекарал над година в усъвършенстване на начин за залепване на полимера към 3D принтиран цилиндър с кръстосани подпори, който може да бъде поставен във вената на пациента.
„Фиксирането на цилиндъра във вената е важно; ако той не приляга добре, то тогава кръвта с разтворения в нея медикамент ще протече покрай цилиндъра, без да влезе във взаимодействие с абсорбента“, казва Балсара.
Учените се надяват да получат одобрение за тестове при хора. Лекарствените гъби могат да бъдат прилагани при много видове тумори и химиотерапевтични препарати, а е възможно да бъдат използвани и за абсорбиране на други опасни лекарства, като например силни антибиотици, които са токсични за бъбреците, но са необходими за унищожаване на патогените.