أنشأ علماء كامبريدج جلًا يمكن أن ينهي ألم التهاب المفاصل

قام الباحثون بتطوير مادة يمكن أن تشعر بتغييرات صغيرة داخل الجسم ، مثل خلال فترة التهاب المفاصل ، وإطلاق الأدوية بالضبط أين ووقت الحاجة إليها.

يمكن تحميل المادة اسفنجي بالعقاقير المضادة للالتهابات التي يتم إطلاقها استجابة للتغيرات الصغيرة في الرقم الهيدروجيني في الجسم. خلال فترة التهاب المفاصل ، يصبح المفصل ملتهبًا وأكثر حمضية قليلاً من الأنسجة المحيطة.

تم تصميم المواد ، التي طورها باحثون في جامعة كامبريدج ، للرد على هذا التغيير الطبيعي في الرقم الهيدروجيني. مع زيادة الحموضة ، تصبح المادة أكثر ليونة وأكثر تشبه الهلام ، مما يؤدي إلى إطلاق جزيئات الدواء التي يمكن تغليفها داخل هيكلها.

نظرًا لأن المادة مصممة للاستجابة فقط ضمن نطاق درجة الحموضة الضيقة ، يقول الفريق إنه يمكن إطلاق الأدوية على وجه التحديد أين ومتى تكون هناك حاجة إليها ، مما قد يقلل من الآثار الجانبية.

إذا تم استخدامه كغضاريف اصطناعية في المفاصل التهاب المفاصل ، فإن هذا النهج يمكن أن يسمح بالعلاج المستمر لالتهاب المفاصل ، مما يؤدي إلى تحسين فعالية الأدوية لتخفيف الألم ومكافحة الالتهاب. يؤثر التهاب المفاصل على أكثر من 10 ملايين شخص في المملكة المتحدة ، مما يكلف NHS ما يقدر بنحو 10.2 مليار جنيه إسترليني سنويًا. في جميع أنحاء العالم ، يقدر أن تؤثر على أكثر من 600 مليون شخص.

في حين أن هناك حاجة إلى تجارب سريرية واسعة النطاق قبل استخدام المادة في المرضى ، يقول الباحثون إن مقاربتهم يمكن أن يحسن النتائج للأشخاص الذين يعانون من التهاب المفاصل ، ولأولئك الذين يعانون من حالات أخرى بما في ذلك السرطان. تم الإبلاغ عن نتائجها في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية.

تستخدم المواد التي طورها فريق كامبريدج روابط متقاطعة مصممة خصيصًا وقابلة للانعكاس داخل شبكة البوليمر. تعطي حساسية هذه الروابط للتغيرات في مستويات الحموضة الخصائص الميكانيكية استجابة للغاية.

تم تطوير المادة في مجموعة الأبحاث البروفيسور أورين شيرمان في قسم الكيمياء في كامبريدج. المجموعة متخصصة في تصميم وبناء هذه المواد الفريدة لمجموعة من التطبيقات المحتملة.

وقال شيرمان ، أستاذ الكيمياء فوق الجزيئية والبوليمر ومدير مختبر ميلفيل لتوليف البوليمر: “لفترة من الوقت الآن ، كنا مهتمين باستخدام هذه المواد في المفاصل ، لأن خصائصها يمكن أن تحاكي خصائص الغضروف”. “لكن الجمع بين ذلك مع توصيل المخدرات المستهدف للغاية هو احتمال مثير حقًا.”

وقال الدكتور ستيفن أونيل ، المؤلف الأول ، “هذه المواد يمكن أن” تعتبر “عندما يكون هناك خطأ ما في الجسم والاستجابة من خلال تقديم العلاج عند الحاجة”. “هذا يمكن أن يقلل من الحاجة إلى جرعات متكررة من الأدوية ، مع تحسين نوعية حياة المريض.”

على عكس العديد من أنظمة توصيل الأدوية التي تتطلب مشغلات خارجية مثل الحرارة أو الضوء ، يتم تشغيل هذا الأنظمة بواسطة كيمياء الجسم. يقول الباحثون إن هذا يمكن أن يمهد الطريق لعلاج التهاب المفاصل المستهدف طويل الأمد الذي يستجيب تلقائيًا لعمليات التوهج ، مما يعزز الفعالية مع تقليل الآثار الجانبية الضارة.

في الاختبارات المختبرية ، قام الباحثون بتحميل المادة بصبغة الفلورسنت لتقليد كيف يمكن أن يتصرف دواء حقيقي. ووجدوا أنه عند مستويات الحموضة نموذجية لمفصل المفاصل ، أصدرت المادة شحنات مخدرات أكثر بكثير مقارنة بمستويات الرقم الهيدروجيني العادية والصحية.

وقال الدكتور جايد ماكون: “من خلال ضبط كيمياء هذه المواد الهلامية ، يمكننا أن نجعلها حساسة للغاية للتحولات الدقيقة في الحموضة التي تحدث في الأنسجة الملتهبة”. “هذا يعني أن المخدرات يتم إطلاقها عندما تكون هناك حاجة إليها.”

يقول الباحثون إن النهج يمكن تصميمه لمجموعة من الحالات الطبية ، من خلال صياغة كيمياء المادة. وقال أونيل: “إنه نهج مرن للغاية ، لذلك يمكننا من الناحية النظرية دمج كل من الأدوية السريعة المفعمة بالحيوية والبطيئة ، ولدينا علاج واحد يستمر لعدة أيام أو أسابيع أو حتى أشهر”.

ستشمل الخطوات التالية للفريق اختبار المواد في الأنظمة الحية لتقييم أدائها وسلامتها في بيئة فسيولوجية. يقول الفريق إنه إذا نجحت ، فإن نهجهم يمكن أن يفتح الباب أمام جيل جديد من المواد الحيوية المستجيبة القادرة على علاج الأمراض المزمنة بدقة أكبر.

تم دعم البحث من قبل مجلس الأبحاث الأوروبية ومجلس أبحاث العلوم والعلوم الفيزيائية (EPSRC) ، وهو جزء من البحوث والابتكار في المملكة المتحدة (UKRI). أورين شيرمان زميل في كلية يسوع ، كامبريدج.

المصدر :- Health & Medicine News — ScienceDaily